JP2006152435A - Agent for treating metal surface, method of treating surface of metallic material, and surface-treated metallic material - Google Patents

Agent for treating metal surface, method of treating surface of metallic material, and surface-treated metallic material Download PDF

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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chromium-free agent for treating a metal surface used for imparting excellent corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance, to provide a method of treating the surface of a metallic material, and to provide a surface-treated metallic material. <P>SOLUTION: An agent for treating metal surfaces which comprises an aqueous medium, and, incorporated therein, (A) a cationic urethane resin which is water-soluble or in an aqueous emulsion form, (B) a cationic polycondensation product obtained from a phenol compound and an aldehyde, (C) a zirconium compound, and (D) a compound containing at least one kind of metal selected from Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce and Mo, further, a method for treating a surface, and a surface-treated metallic material. When the proportion of the urethane resin (A) is equal to or higher than that of the polycondensation product (B), yellowing resistance can be also improved. Further, by causing the silyl denaturation of the ingredient (A), and incorporating an acid ingredient (E) and a vanadium compound (F) and/or a silane coupling agent, a further improvement in film performances can be attained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属を素材としたシートコイル、成形品の表面に優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性、並びに場合によりさらに、優れた耐黄変性を付与でき、かつクロムを含まない皮膜を形成させるために用いる金属表面処理剤、金属表面処理方法、表面処理された金属材料に関する。さらに詳しくは、本発明は、亜鉛系メッキ鋼板、鋼板、アルミニウム系金属材料を素材とする自動車ボディー、自動車部品、建材、家電用部品等の成形加工品、鋳造品、シートコイル等に優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性、並びに場合によりさらに、優れた耐黄変性を付与し得る、クロムを含まない皮膜を形成させるために用いる表面処理剤、表面処理方法、表面処理された金属材料に関する。   The present invention is a sheet coil made of metal, excellent corrosion resistance on the surface of the molded product, excellent alkali resistance and excellent blackening resistance, and in some cases, can further provide excellent yellowing resistance and contains chromium. The present invention relates to a metal surface treatment agent, a metal surface treatment method, and a surface-treated metal material used for forming a non-coated film. More specifically, the present invention is excellent in corrosion resistance in molded products such as automobile bodies, automobile parts, building materials, parts for home appliances, castings, sheet coils, etc. made of zinc-based plated steel sheets, steel sheets, and aluminum-based metal materials. Surface treatment agent used to form a chromium-free film, surface treatment method, surface treatment, which can impart excellent alkali resistance and excellent blackening resistance, and, in some cases, excellent yellowing resistance It relates to metal materials.

亜鉛系メッキ鋼板、鋼板等の金属材料は、大気中の酸素、水分、水分中に含まれるイオン等によって酸化され腐食する。また、成型加工した後にアルカリ性を示す脱脂剤により洗浄する場合があり、アルカリに対して耐久性がないと変色したり、使用下で早期に腐食してしまう。さらに、高温多湿で特定の環境下においてはめっき鋼材が黒く変色して見える現象が起こり、いずれの現象もめっき層金属材料の劣化に起因するものであり、様々な製品として組み込まれたときの品質、意匠性という観点から問題視される。これらの腐食を防止する方法として、従来から、クロム酸クロメート等のクロムを含有する処理液に金属材料表面を接触させてクロメート皮膜を析出させる、或いは塗布して乾燥させる等して金属表面にクロメート皮膜を形成させる方法がある。しかしながら、これらの無機系のクロメート皮膜単独では、比較的マイルドな環境下では、短期的な防錆性が発揮されるものの、長期に亘っての或いはより厳しい環境での耐食性は不十分である。さらに、クロメート単独処理を施したシートコイルを切り出して成形加工すると、形成された皮膜が硬質で脆く潤滑性に乏しいため、皮膜が脱落し外観を損ねるだけでなく、十分な加工ができず、素材に亀裂が生じ割れてしまうという不具合が生じる。そこで一般には、これらすべての性能を満足するためには、金属材料表面にクロメート皮膜を形成し、形成されたクロメート皮膜上に、さらに樹脂皮膜を設ける2層処理が行われている。また、クロメート皮膜は性能的に不十分であるほか、その処理液中に有害な6価クロムを有しているため廃水処理に手間やコストが掛かるほか、形成された皮膜中にも6価クロムを含有されているので環境面、安全面から敬遠される傾向にある。   Metal materials such as galvanized steel sheets and steel sheets are oxidized and corroded by atmospheric oxygen, moisture, ions contained in moisture, and the like. Moreover, it may wash | clean with the degreasing agent which shows alkalinity after shaping | molding processing, and if it is not durable with respect to an alkali, it will discolor or corrode early under use. Furthermore, there are phenomena in which the plated steel material appears to turn black under certain circumstances at high temperatures and high humidity, all of which are caused by the deterioration of the plating layer metal material, and the quality when incorporated as various products. From the viewpoint of design, it is regarded as a problem. As a method for preventing such corrosion, a chromate film is conventionally deposited on a metal surface by bringing the metal material surface into contact with a chromium-containing treatment liquid such as chromate chromate to deposit a chromate film, or applying and drying. There is a method of forming a film. However, these inorganic chromate films alone exhibit short-term rust prevention properties in a relatively mild environment, but have insufficient corrosion resistance over a long period of time or in a more severe environment. Furthermore, if a sheet coil that has been treated with chromate alone is cut out and molded, the formed film is hard, brittle and poor in lubricity, so the film will not fall off and impair the appearance, and sufficient processing will not be possible. There is a problem that cracks occur and break. Therefore, in general, in order to satisfy all these performances, a two-layer process is performed in which a chromate film is formed on the surface of a metal material, and a resin film is further formed on the formed chromate film. In addition, the chromate film is insufficient in terms of performance, and the treatment liquid contains harmful hexavalent chromium, so it takes time and cost for wastewater treatment, and the formed film also contains hexavalent chromium. Because of its content, it tends to be avoided from the environmental and safety aspects.

1層処理ですべての性能を満足させようとする試みとしては、クロメートと樹脂皮膜とを一度に形成させる樹脂クロメートが検討され、アルミニウム−亜鉛めっき鋼板の表面に、特定の水分散系又は水溶性樹脂と特定量の6価クロムを配合した樹脂組成物を塗布する処理方法(特許文献1)、及び無機化合物の6価クロムイオン又は6価クロムイオンと3価クロムイオン、及び特定の乳化重合条件で重合したアクリルエマルジョンを含有する金属表面処理組成物(特許文献2)が知られている。しかしながら、前述したように、皮膜中に含有される6価クロムは微量ではあるが、徐々に溶け出す性質を持っており、環境面、安全面に問題を有している。   As an attempt to satisfy all the performances with a single layer treatment, resin chromate that forms chromate and a resin film at the same time has been studied, and a specific water dispersion or water-solubility is formed on the surface of the aluminum-galvanized steel sheet. A processing method (Patent Document 1) for applying a resin composition containing a resin and a specific amount of hexavalent chromium, an inorganic compound hexavalent chromium ion or hexavalent chromium ion and trivalent chromium ion, and specific emulsion polymerization conditions There is known a metal surface treatment composition (Patent Document 2) containing an acrylic emulsion polymerized in (1). However, as described above, although the hexavalent chromium contained in the film is in a very small amount, it has a property of gradually dissolving and has problems in terms of environment and safety.

クロムを有さないノンクロメート処理液を用いる方法としては、特定構造のフェノール樹脂系重合体と酸性化合物とを含有する金属材料表面処理用重合体組成物及び表面処理方法(特許文献3)、互いに異種でかつ互いに反応し得る特定構造の反応性官能基を有する2種以上のシランカップリング剤を含有する耐指紋性等に優れた金属表面処理剤及び処理方法(特許文献4)、特定構造のシランカップリング剤と特定構造のフェノール樹脂系重合体とを含有する金属表面処理剤及び処理方法(特許文献5)、少なくとも1個の窒素原子を有するエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機高分子と特定の多価アニオンとを含有する金属表面処理剤、処理方法及び処理金属材料(特許文献6)、(1)特定構造のビスフェノールAエポキシ系樹脂を含有する防錆剤、(2)フェノール系樹脂とそれ以外のポリエステル等の特定樹脂とを特定比で含有する防錆剤、(1)と(2)とを用いる処理方法及び処理金属材料(特許文献7)、並びに特定構造のフェノール系樹脂化合物と、バナジウム化合物と、特定の金属化合物と、任意成分としての有機高分子とを含有する金属表面処理剤、処理方法及び処理金属材料(特許文献8)、及び特定の水溶性樹脂もしくは水性エマルジョン樹脂と、特定構造のフェノール系樹脂化合物と、特定の金属化合物とを必須成分とする金属表面処理剤、処理方法及び処理金属材料(特許文献9)が知られている。   As a method of using a non-chromate treatment liquid not having chromium, a metal composition surface treatment polymer composition containing a phenol resin polymer having a specific structure and an acidic compound and a surface treatment method (Patent Document 3), Metal surface treatment agent and treatment method (Patent Document 4) excellent in anti-fingerprint property containing two or more kinds of silane coupling agents having different functional groups having different structures that can react with each other. Metal surface treatment agent and treatment method (Patent Document 5) containing a silane coupling agent and a phenol resin polymer having a specific structure, an organic resin such as an epoxy resin having at least one nitrogen atom, an acrylic resin, or a urethane resin Metal surface treatment agent containing molecule and specific polyvalent anion, treatment method and treated metal material (Patent Document 6), (1) Bisphenol A epoxy having specific structure Rust preventive agent containing shi resin, (2) Rust preventive agent containing phenol resin and other specific resins such as polyester in specific ratio, and treatment method and treatment using (1) and (2) Metal surface treatment agent, treatment method and treatment metal material containing metal material (Patent Document 7), phenolic resin compound having specific structure, vanadium compound, specific metal compound, and organic polymer as optional component (Patent Document 8), and a metal surface treatment agent, a treatment method, and a treated metal material (patents) containing, as essential components, a specific water-soluble resin or aqueous emulsion resin, a phenolic resin compound having a specific structure, and a specific metal compound Document 9) is known.

しかしながら、クロムを用いない金属表面処理においては、処理液が6価クロムを含有しない利点がある反面、耐食性が不十分で、特にキズ部、加工部の耐食性は、クロメート皮膜に比べ著しく劣っており、また、耐黒変性も高温多湿な環境下では性能が不十分であるという欠点を有している。さらに、一般的に樹脂皮膜は熱の影響を受け、黄色や褐色に変色する特性(黄変性)があり、溶接時やプレス加工時に発生する熱の影響にて変色してしまう欠点を有している。したがって、現状では、金属材料表面に優れた耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性、並びに場合によってさらに優れた耐黄変性を同時に付与し得る皮膜を形成するようなノンクロメート系の金属表面処理剤は得られていない。
特公平4−2672号公報 特公平7−6070号公報 特開平7−278410号公報 特開平8−73775号公報 特開平9−241576号公報 特開平10−1789号公報 特開平10−60233号公報 特開2001−181860号公報 特開2003−13252号公報
However, in the metal surface treatment that does not use chromium, the treatment liquid has the advantage of not containing hexavalent chromium, but the corrosion resistance is insufficient, and in particular, the corrosion resistance of the scratched part and the processed part is remarkably inferior to the chromate film. Also, blackening resistance has a disadvantage that its performance is insufficient in a hot and humid environment. In addition, the resin film is generally affected by heat and has the property of turning yellow or brown (yellowing), and has the disadvantage of discoloring due to the heat generated during welding and pressing. Yes. Therefore, at present, a non-chromate metal surface treatment agent that forms a film capable of simultaneously imparting excellent corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance, and in some cases even better yellowing resistance to a metal material surface is obtained. It is not done.
Japanese Patent Publication No.4-2672 Japanese Patent Publication No. 7-6070 JP 7-278410 A JP-A-8-73775 JP-A-9-241576 Japanese Patent Laid-Open No. 10-1789 Japanese Patent Laid-Open No. 10-60233 JP 2001-181860 A JP 2003-13252 A

本発明は前記従来技術の抱える問題を解決するために成されたものであって、金属材料に優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性、並びに場合によってさらに優れた耐黄変性を付与するために用いる、クロムを含有しない金属表面処理剤、金属表面処理方法及び表面処理金属材料を提供することを目的とする。   The present invention was made in order to solve the problems of the prior art, and has excellent corrosion resistance, excellent alkali resistance and excellent blackening resistance in metal materials, and even better yellowing resistance in some cases. It aims at providing the metal surface treatment agent which does not contain chromium used for providing, a metal surface treatment method, and a surface treatment metal material.

本発明者は、前記課題を解決する手段について、鋭意検討した結果、カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂、フェノール系化合物とアルデヒド類との重縮合物であってカチオン性のもの、ジルコニウム化合物及び他の特定の金属化合物を必須成分とする水系表面処理剤を用いて金属材料表面を処理することにより、優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性を有する皮膜が得られることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies on the means for solving the above problems, the present inventors have found that cationic water-soluble or aqueous emulsion urethane resins, polycondensates of phenolic compounds and aldehydes, which are cationic, zirconium compounds And by treating the surface of the metal material with an aqueous surface treatment agent containing other specific metal compound as an essential component, a film having excellent corrosion resistance, excellent alkali resistance, and excellent blackening resistance can be obtained. The headline and the present invention were completed.

すなわち本発明はカチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂(A)(以下、カチオン性ウレタン樹脂(A)という)、フェノール系化合物とアルデヒド類との重縮合物であってカチオン性のもの(B)(以下、カチオン性フェノール系重縮合物(B)という)、ジルコニウム化合物(C)、及びLi、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D)(以下、金属化合物(D)という)を水性媒体に配合してなる金属表面処理剤に関する。本発明の金属表面処理剤にカチオン性ウレタン樹脂(A)、カチオン性フェノール系重縮合物(B)、ジルコニウム化合物(C)及び金属化合物(D)が含まれることにより、優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性を有する皮膜を金属表面に形成させることができる。   That is, the present invention is a cationic water-soluble or water-based emulsion urethane resin (A) (hereinafter referred to as cationic urethane resin (A)), a polycondensate of a phenolic compound and an aldehyde, which is cationic (B ) (Hereinafter referred to as cationic phenol polycondensate (B)), zirconium compound (C), and Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce and Mo. The present invention relates to a metal surface treatment agent comprising a compound (D) containing at least one metal (hereinafter referred to as a metal compound (D)) in an aqueous medium. By including a cationic urethane resin (A), a cationic phenol-based polycondensate (B), a zirconium compound (C) and a metal compound (D) in the metal surface treatment agent of the present invention, excellent corrosion resistance and excellent A film having alkali resistance and excellent blackening resistance can be formed on the metal surface.

上記において、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との配合比率を、固形分質量比として、(A):(B)=99:1〜50:50に設定する場合には、上記特性に加えて、優れた耐黄変性を有する皮膜を金属表面に形成させることができる。
また、上記において、カチオン性ウレタン樹脂(A)としてシリル変性した、カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂を用いる場合には、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性がさらに向上する。
また、本発明の上記金属表面処理剤に無機酸及び有機酸から選ばれる少なくとも1種の酸成分(E)(以下、酸成分(E)という)を配合することが好ましく、それにより、形成される皮膜の耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性がさらに向上する。また、本発明の上記金属表面処理剤にバナジウム化合物(F)を配合することが好ましく、それにより、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性がさらに向上する。また、本発明の上記金属表面処理剤にシランカップリング剤(G)を配合することが好ましく、それにより、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性がさらに向上する。
In the above, the compounding ratio of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) is set to (A) :( B) = 99: 1 to 50:50 as a solid content mass ratio. In this case, in addition to the above properties, a film having excellent yellowing resistance can be formed on the metal surface.
In the above, when a cationic water-soluble or aqueous emulsion urethane resin modified with silyl is used as the cationic urethane resin (A), the corrosion resistance and alkali resistance of the formed film are further improved.
Moreover, it is preferable that at least one acid component (E) (hereinafter referred to as an acid component (E)) selected from an inorganic acid and an organic acid is blended in the metal surface treatment agent of the present invention. Corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance of the coating film are further improved. Moreover, it is preferable to mix | blend a vanadium compound (F) with the said metal surface treating agent of this invention, and, thereby, the corrosion resistance and alkali resistance of the membrane | film | coat formed are improved further. Moreover, it is preferable to mix | blend a silane coupling agent (G) with the said metal surface treating agent of this invention, and, thereby, the corrosion resistance and alkali resistance of the membrane | film | coat formed are improved further.

本発明はまた、金属材料表面に上記金属表面処理剤を塗布した後、乾燥することによって該金属材料表面に皮膜を形成させることを特徴とする金属材料の表面処理方法、及び上記表面処理方法を用いて形成された皮膜を有する金属材料に関する。   The present invention also provides a surface treatment method for a metal material, characterized in that a coating film is formed on the surface of the metal material by applying the metal surface treatment agent to the surface of the metal material and then drying the surface. The present invention relates to a metal material having a film formed by use.

本発明の金属表面処理剤を金属表面に塗布することにより、優れた耐食性、優れた耐アルカリ性及び優れた耐黒変性、並びに場合によりさらに優れた耐黄変性を有する皮膜を形成させることができる。   By applying the metal surface treating agent of the present invention to a metal surface, it is possible to form a film having excellent corrosion resistance, excellent alkali resistance and excellent blackening resistance and, in some cases, further excellent yellowing resistance.

本発明の金属表面処理剤中に配合するカチオン性ウレタン樹脂(A)(すなわち、カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂(A))における「カチオン性」は分子構造中にカチオン性官能基を有することを意味する。かかるカチオン性官能基としては下記一般式(I)、(II)、(III)又は(IV)   “Cationic” in the cationic urethane resin (A) (that is, cationic water-soluble or water-based emulsion urethane resin (A)) to be blended in the metal surface treating agent of the present invention is a cationic functional group in the molecular structure. It means having. Examples of the cationic functional group include the following general formula (I), (II), (III) or (IV)

Figure 2006152435
Figure 2006152435

(式中、R、R、R、R、及びRは互いに独立に水素原子、炭素数1〜10好ましくは1〜6の直鎖もしくは分枝鎖のアルキル基又は炭素数1〜10好ましくは1〜6の直鎖もしくは分枝鎖のヒドロキシアルキル基を表し、R及びRは互いに独立に炭素数2〜10好ましくは2〜6の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基を表し、A及びBは水酸イオン又は酸イオンを表す)で表される基などが挙げられる。かかるカチオン性官能基の量はカチオン性ウレタン樹脂(A)が本発明の金属表面処理剤中に溶解もしくは分散状態で安定に存在し得る量であればよい。 (Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 6 , and R 7 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. Represents a linear or branched hydroxyalkyl group having from 10 to 10, preferably from 1 to 6, and R 4 and R 5 are each independently a linear or branched alkylene group having from 2 to 10 carbon atoms, preferably from 2 to 6 carbon atoms. And A and B represent a hydroxide ion or an acid ion). The amount of the cationic functional group may be an amount that allows the cationic urethane resin (A) to exist stably in a dissolved or dispersed state in the metal surface treatment agent of the present invention.

一般式(I)、(II)、(III)及び(IV)において、R、R、R、R、及びRが表す、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が、炭素数1〜10のヒドロキシアルキル基としては、ヒドロキシメチル基、2−ヒドロキシエチル基、1−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、5−ヒドロキシペンチル基、6−ヒドロキシヘキシル基、7−ヒドロキシヘプチル基、8−ヒドロキシオクチル基、9−ヒドロキシノニル基、10−ヒドロキシデシル基等が挙げられる。一般式(III)及び(IV)において、R及びRが表す、炭素数2〜10のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2−エチル−ヘキシレン基、デカメチレン基等が挙げられる。また、一般式(II)及び(IV)において、A及びBが表す酸イオンとしてはハロゲンイオン(塩素イオン、臭素イオン、フッ素イオン等)、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン等の無機酸イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン等の有機酸イオンが挙げられる。
また本発明で用いるカチオン性ウレタン樹脂(A)は水溶性のもの又は水系エマルジョン形態のものである。
Formula (I), in (II), (III) and (IV), R 1, R 2, R 3, R 6, and represented by R 7, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a methyl group , Ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, etc. Group, 2-hydroxyethyl group, 1-hydroxyethyl group, 3-hydroxypropyl group, 4-hydroxybutyl group, 5-hydroxypentyl group, 6-hydroxyhexyl group, 7-hydroxyheptyl group, 8-hydroxyoctyl group, Examples thereof include a 9-hydroxynonyl group and a 10-hydroxydecyl group. In the general formulas (III) and (IV), R 4 and R 5 represent an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, such as ethylene group, propylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group. , Octamethylene group, 2-ethyl-hexylene group, decamethylene group and the like. In general formulas (II) and (IV), the acid ions represented by A and B are inorganic such as halogen ions (chlorine ions, bromine ions, fluorine ions, etc.), sulfate ions, nitrate ions, phosphate ions, etc. Organic acid ions such as acid ions, acetate ions and formate ions can be mentioned.
The cationic urethane resin (A) used in the present invention is water-soluble or water-based emulsion.

本発明で用いるカチオン性ウレタン樹脂(A)は上記したようなカチオン性官能基を有することが必要であるが、かかるカチオン性官能基は、カチオン性フェノール系重縮合物(B)(すなわち、フェノール系化合物とアルデヒド類との重縮合物であってカチオン性のもの(B))やジルコニウム化合物(C)や金属化合物(D)(すなわち、Li、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D))との相溶性に寄与する。カチオン性ウレタン樹脂(A)の水への溶解性又は分散性は該樹脂の水への自己溶解性又は自己分散性に基づいて達成されてもよく、またカチオン性界面活性剤(例えばアルキル4級アンモニウム塩等)及び/又はノニオン性界面活性剤(例えばアルキルフェニルエーテル等)の助けを借りて達成されてもよい。   The cationic urethane resin (A) used in the present invention is required to have a cationic functional group as described above. The cationic functional group is a cationic phenol-based polycondensate (B) (that is, phenol). A polycondensate of a compound based on aldehydes and a cationic compound (B)), a zirconium compound (C) or a metal compound (D) (ie, Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, This contributes to compatibility with the compound (D)) containing at least one metal selected from Zn, Sr, W, Ce and Mo. The solubility or dispersibility of the cationic urethane resin (A) in water may be achieved based on the self-solubility or self-dispersibility of the resin in water, and may be a cationic surfactant (for example, alkyl quaternary). It may be achieved with the help of ammonium salts etc.) and / or nonionic surfactants (eg alkyl phenyl ethers etc.).

カチオン性ウレタン樹脂(A)としては、ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオール類と脂肪族、脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネートとの縮重合物であるウレタン樹脂において、用いるポリオールの一部として、(置換)アミノ基を有するポリオール又は窒素原子を主鎖中に有するポリオールを用いることによって得られるウレタン樹脂、該ウレタン樹脂の窒素原子を4級化剤で4級化したウレタン樹脂などが挙げられる。   As the cationic urethane resin (A), a part of polyol used in a urethane resin which is a polycondensation product of polyols such as polyols, polyether polyols and polyester polyols and aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanates. As a urethane resin obtained by using a polyol having a (substituted) amino group or a polyol having a nitrogen atom in the main chain, a urethane resin in which the nitrogen atom of the urethane resin is quaternized with a quaternizing agent, etc. It is done.

上記において、ポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、トリメチロールプロパン、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、3,5−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等の脂肪族ジオール化合物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の三価以上の脂肪族又は脂環族アルコール化合物等が挙げられる。   In the above, examples of the polyol include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1 , 4-butylene glycol, hexamethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, trimethylolpropane, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl 2-ethyl-1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 3- Methyl-1,5-pen Diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,4-diethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 3,5-heptanediol, 1,8 -Aliphatic diol compounds such as octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, trimethylolethane, trimethylolpropane, hexitols, pentitols, Examples thereof include trivalent or higher aliphatic or alicyclic alcohol compounds such as glycerin, diglycerin, polyglycerin, pentaerythritol, dipentaerythritol, and tetramethylolpropane.

上記においてポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコ−ル、トリエチレングリコール等のエチレンオキサイド付加物、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール等のプロピレンオキサイド付加物、上記のポリオールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド付加物、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。   In the above, as the polyether polyol, for example, ethylene oxide adducts such as ethylene glycol, diethylene glycol and triethylene glycol, propylene oxide adducts such as propylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol, ethylene oxide of the above polyol and And / or propylene oxide adduct, polytetramethylene glycol and the like.

上記においてポリエステルポリオールとしては、例えば上記ポリオールとその化学量論的量より少ない量の、多価カルボン酸又はその無水物、ハライド、エステル等のエステル形成性誘導体との直接エステル化反応及び/又はエステル交換反応により得られるもの;ラクトン類を上記ポリオールにより開環して得られるもの;ポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。多価カルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、2−メチルコハク酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸等の脂肪族ジカルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類;トリメリット酸、トリメシン酸、ひまし油脂肪酸の三量体等のトリカルボン酸類;ピロメリット酸等のテトラカルボン酸などが挙げられる。そのエステル形成性誘導体としては、これらの多価カルボン酸の酸無水物;該多価カルボン酸のクロライド、ブロマイド等のハライド;該多価カルボン酸のメチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、アミルエステル等の低級脂肪族エステル等が挙げられる。上記ラクトン類としては、γ−カプロラクトン、δ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、ジメチル−ε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−ブチロラクトン等のラクトン類等が挙げられる。   In the above, as the polyester polyol, for example, a direct esterification reaction and / or ester of the polyol and an ester-forming derivative such as a polyvalent carboxylic acid or its anhydride, halide, ester, etc. in an amount less than the stoichiometric amount. Those obtained by exchange reaction; those obtained by ring-opening lactones with the above polyols; polycarbonate polyols and the like. Examples of the polyvalent carboxylic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, 2-methylsuccinic acid, and 2-methyladipic acid. Aliphatic such as 3-methyladipic acid, 3-methylpentanedioic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecanedioic acid, dimer acid, hydrogenated dimer acid, etc. Dicarboxylic acids; cycloaliphatic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid; tricarboxylic acids such as trimeric acid, trimesic acid, castor oil fatty acid trimer A tetracarboxylic acid such as pyromellitic acid. Examples of the ester-forming derivatives include acid anhydrides of these polycarboxylic acids; halides of the polycarboxylic acids such as chlorides and bromides; methyl esters, ethyl esters, propyl esters, isopropyl esters of the polyvalent carboxylic acids, And lower aliphatic esters such as butyl ester, isobutyl ester, and amyl ester. Examples of the lactones include lactones such as γ-caprolactone, δ-caprolactone, ε-caprolactone, dimethyl-ε-caprolactone, δ-valerolactone, γ-valerolactone, and γ-butyrolactone.

上記において、(置換)アミノ基を有するポリオール又は窒素原子を主鎖中に有するポリオールとしては、下記一般式(V)又は(VI)   In the above, as the polyol having a (substituted) amino group or the polyol having a nitrogen atom in the main chain, the following general formula (V) or (VI)

Figure 2006152435
Figure 2006152435

(式中、R、R、R、R及びR前記一般式(I)及び(III)において定義したのと同義であり、Rは炭素数2〜10好ましくは2〜6の直鎖もしくは分枝鎖のアルキレン基を表すが、そのいずれかの炭素上に−NR基が置換している。)で表されるポリオールなどが挙げられる。かかるポリオールの具体例として、N,N−ジメチルアミノジメチロールプロパン、N−メチル−N,N−ジエタノールアミンなどが挙げられる。また、4級化剤としてはRCl、RBr、RCl、RBr(式中、R及びRは一般式(II)及び(IV)におけると同義である)などが挙げられる。 (Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 5 and R 6 have the same meaning as defined in the general formulas (I) and (III), and R 8 has 2 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 6 carbon atoms). And a polyol represented by the formula: -NR 1 R 2 group is substituted on any carbon thereof. Specific examples of such polyols include N, N-dimethylaminodimethylolpropane, N-methyl-N, N-diethanolamine and the like. Examples of the quaternizing agent include R 3 Cl, R 3 Br, R 7 Cl, and R 7 Br (wherein R 3 and R 7 are as defined in the general formulas (II) and (IV)). Can be mentioned.

カチオン性ウレタン樹脂(A)に関し、脂肪族、脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネートとしては、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートエステル、水添キシリレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられるが、これらの中でも、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートエステル、水添キシリレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族または脂環式ポリイソシアネート化合物を用いる場合には、得られる皮膜が耐候性にも優れたものとなるので好ましい。   Regarding the cationic urethane resin (A), examples of the aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanate include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate ester, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4 , 4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenyl Examples include methane diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, and tetramethylxylylene diisocyanate. Among these, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate ester, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate. When an aliphatic or alicyclic polyisocyanate compound such as 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, or isophorone diisocyanate is used, the resulting film has excellent weather resistance. This is preferable.

本発明のカチオン性ウレタン樹脂(A)はシリル変性した、カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂であってもよく、かかるシリル変性ウレタン樹脂を用いる場合には、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性がさらに向上する。このシリル変性は水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂の合成段階でシランカップリング剤を用いることにより行われ、より具体的な変性方法については特に制限されないが、例えばポリオール類(一部に(置換)アミノ基を有するポリオール又は窒素原子を主鎖中に有するポリオールを使用)とシランカップリング剤とを反応させた後に脂肪族、脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネートを縮重合させたり、ポリオール類(一部に(置換)アミノ基を有するポリオール又は窒素原子を主鎖中に有するポリオールを使用)と脂肪族、脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネートとの縮重合物にシランカップリング剤を反応させることにより行われる。   The cationic urethane resin (A) of the present invention may be a silyl-modified, cationic water-soluble or water-based emulsion urethane resin, and when such a silyl-modified urethane resin is used, the corrosion resistance and anti-resistance of the formed film. The alkalinity is further improved. This silyl modification is performed by using a silane coupling agent in the synthesis step of a water-soluble or water-based emulsion urethane resin, and a more specific modification method is not particularly limited. For example, polyols (partly (substituted) amino A polyol having a group or a polyol having a nitrogen atom in the main chain) and a silane coupling agent are reacted, followed by condensation polymerization of an aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanate, (Using a polyol having a (substituted) amino group or a polyol having a nitrogen atom in the main chain) and a polycondensation product of an aliphatic, alicyclic or aromatic polyisocyanate with a silane coupling agent. Is called.

シリル変性する際のシランカップリング剤の種類については特に制限はなく、シランカップリング剤としては、後述のシランカップリング剤(G)に包含されるシランカップリング剤を用いることができる。シリル変性する際のシランカップリング剤として好ましいものはアミノ基(1級もしくは2級アミノ基)又はエポキシ基を有するシランカップリング剤である。
シリル変性する際のシランカップリング剤の使用量としては特に制限はないが、ポリオール類(一部に(置換)アミノ基を有するポリオール又は窒素原子を主鎖中に有するポリオールを使用)と脂肪族、脂環式もしくは芳香族ポリイソシアネートとシランカップリング剤との合計質量を基準にして0.05〜10質量%であることが上記効果の発現上好ましく、0.5〜5質量%であることが上記効果の発現上より好ましい。シランカップリング剤を反応させる際の反応温度については特に制限はなく、例えば0〜50℃で反応を行えばよい。
There is no restriction | limiting in particular about the kind of silane coupling agent at the time of carrying out silyl modification | denaturation, As a silane coupling agent, the silane coupling agent included by the below-mentioned silane coupling agent (G) can be used. A silane coupling agent having an amino group (primary or secondary amino group) or an epoxy group is preferable as a silane coupling agent for silyl modification.
The amount of the silane coupling agent used for the silyl modification is not particularly limited, but polyols (a polyol having a (substituted) amino group or a polyol having a nitrogen atom in the main chain) and an aliphatic group are used. In view of the above effect, it is preferably 0.05 to 10% by mass based on the total mass of the alicyclic or aromatic polyisocyanate and the silane coupling agent, and 0.5 to 5% by mass. Is more preferable in view of the above effect. There is no restriction | limiting in particular about the reaction temperature at the time of making a silane coupling agent react, For example, what is necessary is just to react at 0-50 degreeC.

シリル変性により耐食性及び耐アルカリ性が向上する理由は定かではないが、シリル変性にすることより、カチオン性ウレタン樹脂(A)の金属基材との密着性が高まったり、さらには酸素や塩素等の腐食因子の透過が抑制されることによりバリア性が高まることによると推測される。   The reason why the corrosion resistance and alkali resistance are improved by the silyl modification is not clear, but by making the silyl modification, the adhesion of the cationic urethane resin (A) to the metal substrate is increased, and further, oxygen, chlorine, etc. It is presumed that the barrier property is increased by suppressing the permeation of the corrosion factor.

上記したカチオン性ウレタン樹脂(A)の中で、皮膜の金属材料への密着性や皮膜の耐水性へ悪影響を及ぼす恐れがある可溶化剤もしくは乳化剤としての界面活性剤を使用しないソープフリーのもの或いはその使用量を抑えたものがより好ましい。   Among the above-mentioned cationic urethane resins (A), soap-free products that do not use a surfactant as a solubilizer or emulsifier that may adversely affect the adhesion of the film to the metal material and the water resistance of the film Or the thing which restrained the usage-amount is more preferable.

カチオン性ウレタン樹脂(A)の重量平均分子量は1,000〜1,000,000であるのが好ましく、2,000〜500,000であるのがより好ましい。該分子量が1,000未満では皮膜形成性が不十分で、一方1,000,000を超えると処理剤の安定性が低下する傾向となる。   The weight average molecular weight of the cationic urethane resin (A) is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 2,000 to 500,000. When the molecular weight is less than 1,000, the film-forming property is insufficient. On the other hand, when the molecular weight exceeds 1,000,000, the stability of the treatment agent tends to decrease.

本発明の金属表面処理剤中に含有させるカチオン性フェノール系重縮合物(B)(すなわち、フェノール系化合物とアルデヒド類との重縮合物であってカチオン性のもの(B))における「カチオン性」はカチオン性官能基を有することを意味する。かかるカチオン性官能基としては前記一般式(I)又は(II)で表されるものを挙げることができる。カチオン性フェノール系重縮合物(B)はかかるカチオン性官能基の少なくとも1種を有していればよい。これらのカチオン性官能基は、例えば、フェノール系化合物とアルデヒド類とを重縮合させる際に、前記一般式(I)で表されるカチオン性官能基に対応するアンモニアもしくはアミンを共存させ、必要に応じさらに4級化剤で窒素原子を4級化することにより導入することができる。カチオン性フェノール系重縮合物(B)に含まれるカチオン性官能基の割合はカチオン性フェノール系重縮合物(B)に含まれるベンゼン環1個あたり0.2〜3個であるのが好ましい。上記数値が0.2個未満では、金属表面処理剤の安定性が低下する傾向になり、また3個を超えると、形成される皮膜の耐食性が低下する傾向になる。本発明で使用するカチオン性フェノール系重縮合物(B)は上記重縮合反応を酸性触媒の存在下に行って得られるノボラック型フェノール系重縮合物であることが好ましい。また本発明で使用するカチオン性フェノール系重縮合物(B)は上記ノボラック型フェノール系重縮合物をホウ素変性、ケイ素変性、リン変性、重金属変性、窒素変性、イオウ変性、油変性、ロジン変性等の公知の手法により変性したものであってもよい。   “Cationicity” in the cationic phenol polycondensate (B) (that is, a polycondensate of a phenolic compound and an aldehyde that is cationic (B)) contained in the metal surface treatment agent of the present invention "Means having a cationic functional group. Examples of the cationic functional group include those represented by the general formula (I) or (II). The cationic phenol-based polycondensate (B) only needs to have at least one kind of such a cationic functional group. These cationic functional groups are used, for example, when ammonia or amine corresponding to the cationic functional group represented by the general formula (I) is coexisted when polycondensation of a phenolic compound and an aldehyde. If necessary, it can be introduced by quaternizing the nitrogen atom with a quaternizing agent. The ratio of the cationic functional group contained in the cationic phenol polycondensate (B) is preferably 0.2 to 3 per benzene ring contained in the cationic phenol polycondensate (B). If the above numerical value is less than 0.2, the stability of the metal surface treatment agent tends to decrease, and if it exceeds 3, the corrosion resistance of the formed film tends to decrease. The cationic phenol polycondensate (B) used in the present invention is preferably a novolak type phenol polycondensate obtained by carrying out the above polycondensation reaction in the presence of an acidic catalyst. In addition, the cationic phenol polycondensate (B) used in the present invention is the above-mentioned novolak type phenol polycondensate modified with boron, silicon, phosphorus, heavy metal, nitrogen, sulfur, oil, rosin and the like. It may be modified by a known method.

本発明で用いるカチオン性フェノール系重縮合物(B)を得るために使用されるフェノール系化合物は酸性触媒及び前記一般式(I)で表されるカチオン性官能基に対応するアンモニアもしくはアミンの存在下にアルデヒド類と重縮合してカチオン性フェノール系重縮合物(B)を生ずることができる限り特に限定されない。かかるフェノール系化合物として、例えばフェノール、m−クレゾール、m−エチルフェノール、m−プロピルフェノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、o−ブチルフェノール、レゾルシノール、ハイドロキノン、カテコール、3−メトキシフェノール、4−メトキシフェノール、3−メチルカテコール、4−メチルカテコール、メチルハイドロキノン、2−メチルレゾルシノール、2,3−ジメチルハイドロキノン、2,5−ジメチルレゾルシノール、2−エトキシフェノール、4−エトキシフェノール、4−エチルレゾルシノール、3−エトキシ−4−メトキシフェノール、2−プロペニルフェノール、2−イソプロピルフェノール、3−イソプロピルフェノール、4−イソプロピルフェノール、3,4,5−トリメチルフェノール、2−イソプロポキシフェノール、4−ピロポキシフェノール、2−アリルフェノール、3,4,5−トリメトキシフェノール、4−イソプロピル−3−メチルフェノール、ピロガロール、フロログリシノール、1,2,4−ベンゼントリオール、5−イソプロピル−3−メチルフェノール、4−ブトキシフェノール、4−t−ブチルカテコール、t−ブチルハイドロキノン、4−t−ペンチルフェノール、2−t−ブチル−5−メチルフェノール、2−フェニルフェノール、3−フェニルフェノール、4−フェニルフェノール、3−フェノキシフェノール、4−フェノキシフェノール、4−へキシルオキシフェノール、4−ヘキサノイルレゾルシノール、3,5−ジイソプロピルカテコール、4−ヘキシルレゾルシノール、4−ヘプチルオキシフェノール、3,5−ジ−t−ブチルフェノール、3,5−ジ−t−ブチルカテコール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、ジ−sec−ブチルフェノール、4−クミルフェノール、ノニルフェノール、2−シクロペンチルフェノール、4−シクロペンチルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどが挙げられる。これらは各単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。これらのうちフェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、ビスフェノールA、2,3−キシレノール、3,5−キシレノール、m−ブチルフェノール、p−ブチルフェノール、o−ブチルフェノール、4−フェニルフェノール、レゾルシノールが好ましく、フェノール、ビスフェノールAが最も好ましい。   The phenolic compound used to obtain the cationic phenol polycondensate (B) used in the present invention is an acidic catalyst and the presence of ammonia or amine corresponding to the cationic functional group represented by the general formula (I). There is no particular limitation as long as it can be polycondensed with aldehydes to give a cationic phenol polycondensate (B). Examples of such phenolic compounds include phenol, m-cresol, m-ethylphenol, m-propylphenol, m-butylphenol, p-butylphenol, o-butylphenol, resorcinol, hydroquinone, catechol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol. 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, methylhydroquinone, 2-methylresorcinol, 2,3-dimethylhydroquinone, 2,5-dimethylresorcinol, 2-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 4-ethylresorcinol, 3- Ethoxy-4-methoxyphenol, 2-propenylphenol, 2-isopropylphenol, 3-isopropylphenol, 4-isopropylphenol, 3,4,5-trime Ruphenol, 2-isopropoxyphenol, 4-pyropoxyphenol, 2-allylphenol, 3,4,5-trimethoxyphenol, 4-isopropyl-3-methylphenol, pyrogallol, phloroglicinol, 1,2,4 -Benzenetriol, 5-isopropyl-3-methylphenol, 4-butoxyphenol, 4-t-butylcatechol, t-butylhydroquinone, 4-t-pentylphenol, 2-t-butyl-5-methylphenol, 2- Phenylphenol, 3-phenylphenol, 4-phenylphenol, 3-phenoxyphenol, 4-phenoxyphenol, 4-hexyloxyphenol, 4-hexanoylresorcinol, 3,5-diisopropylcatechol, 4-hexylresorcinol, -Heptyloxyphenol, 3,5-di-t-butylphenol, 3,5-di-t-butylcatechol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, di-sec-butylphenol, 4-cumylphenol, nonylphenol 2-cyclopentylphenol, 4-cyclopentylphenol, bisphenol A, bisphenol F and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, bisphenol A, 2,3-xylenol, 3,5-xylenol, m-butylphenol, p-butylphenol, o-butylphenol, 4-phenylphenol, resorcinol Phenol and bisphenol A are most preferable.

本発明で用いるカチオン性フェノール系重縮合物(B)を得るために使用されるアルデヒド類は酸性触媒及び前記一般式(I)で表されるカチオン性官能基に対応するアンモニアもしくはアミンの存在下に前記フェノール系化合物と重縮合してカチオン性フェノール系重縮合物(B)を生ずることができる限り特に限定されない。かかるアルデヒド類として、例えばホルムアルデヒド、トリオキサン、フルフラール、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、メチルヘミホルマール、エチルへミホルマール、プロピルへミホルマール、ブチルヘミホルマール、フェニルへミホルマール、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、o−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、o−クロロベンズアルデヒド、o−ニトロベンズアルデヒド、m−ニトロベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o―メチルベンズアルデヒド、m−メチルベンズアルデヒド、p−メチルベンズアルデヒド、p−エチルベンズアルデヒド、p−n−ブチルベンズアルデヒドなどが挙げられる。これらは各単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。これらのうちホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドが好ましく、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが最も好ましい。   The aldehydes used for obtaining the cationic phenol-based polycondensate (B) used in the present invention are an acidic catalyst and ammonia or an amine corresponding to the cationic functional group represented by the general formula (I). There is no particular limitation as long as it can be polycondensed with the phenolic compound to form a cationic phenolic polycondensate (B). Examples of such aldehydes include formaldehyde, trioxane, furfural, paraformaldehyde, benzaldehyde, methyl hemiformal, ethyl hemiformal, propyl hemiformal, butyl hemiformal, phenyl hemiformal, acetaldehyde, propylaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropylaldehyde. , Β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, o-nitrobenzaldehyde, m-nitrobenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methyl Benzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, p-ethylbenz Examples thereof include aldehydes and pn-butylbenzaldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, formaldehyde, paraformaldehyde, furfural, benzaldehyde, and salicylaldehyde are preferable, and formaldehyde and paraformaldehyde are most preferable.

本発明で用いるカチオン性フェノール系重縮合物(B)を得るために使用されるアミンとしては、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、イソブチルアミン、ジイソブチルアミン、sec−ブチルアミン、n−アミルアミン、ジ−n−アミルアミン、トリ−n−アミルアミン、sec−アミルアミン、sec−ヘキシルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ジオクチルアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N,N−ジエチルエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−n−ブチルジエタノールアミン、N,N−ジ−n−ブチルエタノールアミン、N−メチルプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンなどが挙げられる。また4級化剤としてはカチオン性ウレタン樹脂(A)の製造において記載したような4級化剤を用いることができる。   Examples of the amine used to obtain the cationic phenol polycondensate (B) used in the present invention include monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, isopropylamine, diisopropylamine, n-butylamine, Di-n-butylamine, tri-n-butylamine, isobutylamine, diisobutylamine, sec-butylamine, n-amylamine, di-n-amylamine, tri-n-amylamine, sec-amylamine, sec-hexylamine, 2-ethylhexyl Amine, dioctylamine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-butylethanolamine, N, N-di Chill ethanolamine, N, N- diethylethanolamine, N- ethyl diethanolamine, N-n-butyl diethanolamine, N, N- di -n- butyl ethanolamine, N- methyl propanolamine, tri isopropanol amine. As the quaternizing agent, a quaternizing agent as described in the production of the cationic urethane resin (A) can be used.

本発明で用いるカチオン性フェノール系重縮合物(B)を得るために使用される酸性触媒としては以下の例示に限定されるものではないが、例えば塩酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、シュウ酸、酪酸、乳酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、酒石酸、ホウ酸等又は塩化亜鉛や酢酸亜鉛のような金属との塩を用いることができる。これらは各単独で用いても2種以上組み合わせて用いてもよい。   The acidic catalyst used for obtaining the cationic phenol-based polycondensate (B) used in the present invention is not limited to the following examples. For example, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, Acid, butyric acid, lactic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, tartaric acid, boric acid and the like or a salt with a metal such as zinc chloride or zinc acetate can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いるカチオン性フェノール系重縮合物(B)の数平均分子量は1,000〜1,000,000の範囲であるのが好ましく、2,000〜100,000の範囲であるのがより好ましい。数平均分子量が1,000未満では形成された皮膜のバリア性(緻密性)が劣り、耐食性や耐アルカリ性が低下する傾向となり、また1,000,000を超えると本金属表面処理剤の液安定性が損なわれる可能性がある。   The number average molecular weight of the cationic phenol polycondensate (B) used in the present invention is preferably in the range of 1,000 to 1,000,000, more preferably in the range of 2,000 to 100,000. preferable. When the number average molecular weight is less than 1,000, the barrier property (denseness) of the formed film is inferior, and the corrosion resistance and alkali resistance tend to decrease. When the number average molecular weight exceeds 1,000,000, the liquid surface treatment agent of the present metal surface treatment agent is stable. May be impaired.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるジルコニウム化合物(C)は、ジルコニウムの酸化物、水酸化物、錯化合物、無機酸もしくは有機酸との塩等であり、カチオン性ウレタン樹脂(A)及びカチオン性フェノール系重縮合物(B)と相溶性の良いものであることが好ましい。ジルコニウム化合物(C)としては、例えば、硝酸ジルコニルZrO(NO、酢酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、炭酸ジルコニルアンモニウム(NH[Zr(CO(OH)]、ジルコニウムアセチルアセトネートZr(OC(=CH)CHCOCH))4、ヘキサフルオロジルコニウム酸などを用いることができる。これらのジルコニウム化合物は各単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 The zirconium compound (C) contained in the metal surface treating agent of the present invention is an oxide, hydroxide, complex compound, salt with an inorganic acid or an organic acid, etc., and a cationic urethane resin (A). And it is preferable that it is a good compatibility with the cationic phenol polycondensate (B). Examples of the zirconium compound (C) include zirconyl nitrate ZrO (NO 3 ) 2 , zirconyl acetate, zirconyl sulfate, zirconyl ammonium carbonate (NH 4 ) 2 [Zr (CO 3 ) 2 (OH) 2 ], zirconium acetylacetonate. Zr (OC (= CH 2 ) CH 2 COCH 3 )) 4, hexafluorozirconic acid, or the like can be used. These zirconium compounds can be used alone or in combination of two or more.

本発明の金属表面処理剤中に含有される金属化合物(D)(すなわち、Li、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D))は、上記金属の酸化物、水酸化物、錯化合物、無機酸もしくは有機酸との塩等であり、カチオン性ウレタン樹脂(A)及びカチオン性フェノール系重縮合物(B)と相溶性の良いものであることが好ましい。   Metal compound (D) contained in the metal surface treating agent of the present invention (ie, at least one selected from Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce and Mo) The metal-containing compound (D)) is an oxide, hydroxide, complex compound, salt of an inorganic acid or an organic acid, or the like, and the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol-based polycondensation. It is preferable that the compound has good compatibility with the product (B).

上記金属化合物(D)として具体的には、例えば硝酸リチウム、リン酸リチウム、フッ化リチウム、水酸化リチウム、硫酸リチウム、炭酸リチウム、シュウ酸二リチウム、酸化リチウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、リン酸アンモニムマグネシウム、リン酸水素マグネシウム、酸化マグネシウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、リン酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、酢酸カルシウム、フッ化カルシウム、ホスフィン酸カルシウム[Ca(PH]、硝酸カルシウム、水酸化カルシウム、シュウ酸カルシウム、酸化カルシウム、酢酸カルシウム、過マンガン酸HMnO、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム、リン酸二水素マンガンMn(HPO、硝酸マンガンMn(NO、硫酸マンガン(II)、(III)もしくは(IV)、フッ化マンガン(II)もしくは(III)、炭酸マンガン、酢酸マンガン(II)もしくは(III)、硫酸アンモニウムマンガン、マンガンアセチルアセトネートMn(OC(=CH)CHCOCH))、ヨウ化マンガン、酸化マンガン、水酸化マンガン、塩化コバルト、クロロペンタアンミンコバルト塩化物[CoCl(NH]Cl、ヘキサアンミンコバルト塩化物[Co(NH]Cl、クロム酸コバルト、硫酸コバルト、硫酸アンモニウムコバルト、硝酸コバルト、酸化コバルト二アルミニウムCoO・Al、水酸化コバルト、リン酸コバルト、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトネートNi(OC(=CH)CHCOCH))、塩化ニッケル、ヘキサアンミンニッケル塩化物[Ni(NH]Cl、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、硫酸亜鉛、炭酸亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、亜鉛アセチルアセトネートZn(OC(=CH)CHCOCH))、リン酸二水素亜鉛、硝酸ストロンチウム、硫酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、塩化ストロンチウム、ストロンチウムアセチルアセトネートSr(OC(=CH)CHCOCH))、メタタングステン酸H[H1240]、メタタングステン酸アンモニウム(NH[H1240]、メタタングステン酸ナトリウム、パラタングステン酸H10[W124610]、パラタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸ナトリウム、酸化セリウム、酢酸セリウムCe(CHCO、硝酸セリウム(III)もしくは(IV)、硫酸セリウム、塩化セリウム、酸化モリブデン、モリブデン酸HMoO、モリブデン酸アンモニウム、パラモリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブドリン酸化合物(例えば、モリブドリン酸アンモニウム(NH[POMo1236]・3HO、モリブドリン酸ナトリウムNa[PO・12MoO]・nHO等)等が挙げられる。かかる金属化合物(D)は各単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。モリブデン(VI)化合物、タングステン(VI)化合物、マンガン(VI)化合物については、アルコール類、有機酸類等の還元剤を用いて還元したものも使用可能である。これら金属化合物の中で、Mg、Ni又はCoの化合物を用いることが耐食性及び耐黒変性を向上させる上で特に好ましい。 Specific examples of the metal compound (D) include lithium nitrate, lithium phosphate, lithium fluoride, lithium hydroxide, lithium sulfate, lithium carbonate, lithium oxalate, lithium oxide, magnesium nitrate, magnesium sulfate, and magnesium carbonate. , Magnesium hydroxide, magnesium fluoride, ammonium magnesium phosphate, magnesium hydrogen phosphate, magnesium oxide, aluminum nitrate, aluminum sulfate, potassium sulfate aluminum, sodium aluminum sulfate, aluminum ammonium sulfate, aluminum phosphate, aluminum carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum iodide, calcium acetate, calcium fluoride, calcium phosphinate [Ca (PH 2 O 2) 2], calcium nitrate, hydroxide calcium , Calcium oxalate, calcium oxide, calcium acetate, permanganic acid HMnO 4, potassium permanganate, sodium permanganate, dihydrogen phosphate, manganese Mn (H 2 PO 4) 2 , manganese nitrate Mn (NO 3) 2, Manganese sulfate (II), (III) or (IV), manganese fluoride (II) or (III), manganese carbonate, manganese acetate (II) or (III), ammonium manganese sulfate, manganese acetylacetonate Mn (OC (= CH 2 ) CH 2 COCH 3 )) 3 , manganese iodide, manganese oxide, manganese hydroxide, cobalt chloride, chloropentaamminecobalt chloride [CoCl (NH 3 ) 5 ] Cl, hexaamminecobalt chloride [Co (NH 3) 6] Cl 2, chromium, cobalt sulfate Barth, cobalt ammonium sulfate, cobalt nitrate, cobalt oxide dialuminum CoO · Al 2 O 3, cobalt hydroxide, cobalt phosphate, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel carbonate, nickel acetylacetonate Ni (OC (= CH 2) CH 2 COCH 3 )) 3 , nickel chloride, hexaammine nickel chloride [Ni (NH 3 ) 6 ] Cl 2 , nickel oxide, nickel hydroxide, zinc sulfate, zinc carbonate, zinc chloride, zinc iodide, zinc acetylacetonate Zn (OC (= CH 2) CH 2 COCH 3)) 2, dihydrogen phosphate, zinc, strontium nitrate, strontium sulfate, strontium carbonate, strontium chloride, strontium acetylacetonate Sr (OC (= CH 2) CH 2 COCH 3) ) 2, Metatangu Ten acid H 6 [H 2 W 12 O 40], ammonium metatungstate (NH 4) 6 [H 2 W 12 O 40], sodium metatungstate, paratungstate H 10 [W 12 O 46 H 10], Ammonium paratungstate, sodium paratungstate, cerium oxide, cerium acetate Ce (CH 3 CO 2 ) 3 , cerium (III) nitrate or (IV), cerium sulfate, cerium chloride, molybdenum oxide, molybdate H 2 MoO 4 , ammonium molybdate, ammonium paramolybdate, sodium molybdate, molybdophosphoric acid compounds (e.g., ammonium molybdophosphate (NH 4) 3 [PO 4 Mo 12 O 36] · 3H 2 O, sodium molybdophosphate Na 3 [PO 4 · 12MoO ] · NH 2 O, etc.) and the like. Such metal compounds (D) can be used alone or in combination of two or more. About a molybdenum (VI) compound, a tungsten (VI) compound, and a manganese (VI) compound, what was reduced using reducing agents, such as alcohols and organic acids, can also be used. Among these metal compounds, it is particularly preferable to use a compound of Mg, Ni, or Co in terms of improving corrosion resistance and blackening resistance.

上記したカチオン性ウレタン樹脂(A)、カチオン性フェノール系重縮合物(B)、ジルコニウム化合物(C)及び金属化合物(D)を配合してなる本発明の金属表面処理剤を金属表面上に塗布して得られる皮膜は、優れた耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性を有するが、この金属表面処理剤中に、さらに酸成分(E)(すなわち、無機酸及び有機酸から選ばれる少なくとも1種の酸成分(E))を配合することにより、形成される皮膜の耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性をさらに向上させることができる。   The metal surface treatment agent of the present invention comprising the above cationic urethane resin (A), cationic phenol-based polycondensate (B), zirconium compound (C) and metal compound (D) is applied onto the metal surface. The film obtained in this way has excellent corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance, but in this metal surface treatment agent, an acid component (E) (that is, at least one selected from inorganic acids and organic acids) is further added. By blending the acid component (E)), the corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance of the formed film can be further improved.

酸成分(E)としての無機酸としては、水溶性のものを用いることができ、例えばオルトリン酸、メタリン酸、ホスホン酸、ポリリン酸(特にピロリン酸、トリリン酸等のオルトリン酸多量体など)などのリン酸系の酸;フッ化水素酸;フルオロジルコニウム酸、フルオロチタン酸などのフルオロ金属酸;硝酸;硫酸などが挙げられる。また、有機酸としてはカルボキシル基もしくはスルホン基を有するものなどで水溶性のものを用いることができ、例えば酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、酒石酸、りんご酸、グルコン酸、タンニン酸、ギ酸、アスコルビン酸などが挙げられる。かかる酸成分(E)は各単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これらのうち、特にフッ化水素酸、硝酸、硫酸、リン酸が好ましい。酸成分(E)は、本発明の金属表面処理剤と金属材料が接触した際に、前記金属材料の表面をエッチングする働きを主に担い、エッチングにより皮膜密着性(金属表面への密着性)を向上させ、その結果、耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性をさらに向上させる。特に硝酸は高湿潤条件下での耐黒変性をさらに向上させる効果も併せ持つ。また、酸成分(E)は本発明の金属表面処理剤の液安定性もさらに向上させる。   As the inorganic acid as the acid component (E), water-soluble ones can be used. For example, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, phosphonic acid, polyphosphoric acid (especially orthophosphoric acid multimers such as pyrophosphoric acid and triphosphoric acid, etc.) Phosphoric acid; hydrofluoric acid; fluorometallic acids such as fluorozirconic acid and fluorotitanic acid; nitric acid; sulfuric acid and the like. As the organic acid, water-soluble ones having a carboxyl group or a sulfone group can be used. For example, acetic acid, propionic acid, oxalic acid, tartaric acid, malic acid, gluconic acid, tannic acid, formic acid, ascorbic acid Etc. These acid components (E) can be used alone or in combination of two or more. Of these, hydrofluoric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid are particularly preferable. The acid component (E) is mainly responsible for etching the surface of the metal material when the metal surface treatment agent of the present invention comes into contact with the metal material, and the film adhesion by etching (adhesion to the metal surface). As a result, the corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance are further improved. In particular, nitric acid also has the effect of further improving blackening resistance under high-humidity conditions. In addition, the acid component (E) further improves the liquid stability of the metal surface treating agent of the present invention.

本発明の金属表面処理剤中に、さらにバナジウム化合物(F)を配合することにより、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性をさらに向上させることができる。かかるバナジウム化合物(F)としては、バナジウムの酸化数が5価、4価又は3価のバナジウム化合物を用いることができ、例えば五酸化バナジウムV25、メタバナジン酸HVO3、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、オキシ三塩化バナジウムVOCl3等の酸化数5価のバナジウム化合物;三酸化バナジウムV23、二酸化バナジウムVO2、オキシ硫酸バナジウムVOSO4、バナジウムオキシアセチルアセテートVO(OC(=CH2)CH2COCH3))2、バナジウムアセチルアセテートV(OC(=CH2)CH2COCH3))3、三塩化バナジウムVCl3、リンバナドモリブデン酸H15-X[PV12-xMox40]・nH2O(6<x<12,n<30)等の酸化数3価又は4価のバナジウム化合物が挙げられる。これらのバナジウム化合物は各単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 By further blending the vanadium compound (F) in the metal surface treating agent of the present invention, the corrosion resistance and alkali resistance of the formed film can be further improved. As the vanadium compound (F), a vanadium compound having an oxidation number of pentavalent, tetravalent or trivalent can be used. For example, vanadium pentoxide V 2 O 5 , metavanadate HVO 3 , ammonium metavanadate, metavanadium Vanadium compounds having an oxidation number of 5 such as sodium oxide, vanadium oxytrichloride VOCl 3 ; vanadium trioxide V 2 O 3 , vanadium dioxide VO 2 , vanadium oxysulfate VOSO 4 , vanadium oxyacetyl acetate VO (OC (═CH 2 )) CH 2 COCH 3 )) 2 , vanadium acetyl acetate V (OC (═CH 2 ) CH 2 COCH 3 )) 3 , vanadium trichloride VCl 3 , phosphovanadmolybdate H 15-X [PV 12-x Mo x O 40 ] · nH 2 O (6 < x <12, n <30) having trivalent or tetravalent oxidation such Banaji Compound-free, and the like. These vanadium compounds can be used alone or in combination of two or more.

本発明の金属表面処理剤がバナジウム化合物(F)として酸化数3価又は4価のバナジウム化合物を含有していることが、より一層の高耐食性維持、耐アルカリ性の点から好ましい。すなわち、バナジウム化合物(F)に占める酸化数3価又は4価のバナジウム化合物の割合が、(V3++V4+)/V(式中、V3+、V4+、Vはそれぞれバナジウム化合物(F)中の酸化数3価のバナジウム質量、酸化数4価のバナジウム質量、全バナジウム質量を表す)として、0.1〜1.0であるのが好ましく、0.2〜1.0であるのがより好ましく、0.4〜1.0であるのが最も好ましい。 It is preferable that the metal surface treatment agent of the present invention contains a trivalent or tetravalent vanadium compound as the vanadium compound (F) from the standpoint of further maintaining high corrosion resistance and alkali resistance. That is, the ratio of the trivalent or tetravalent vanadium compound in the vanadium compound (F) is (V 3+ + V 4+ ) / V (where V 3+ , V 4+ and V are vanadium compounds, respectively). (F) represents the mass of trivalent vanadium, the mass of tetravalent vanadium, and the total vanadium mass) in the range of 0.1 to 1.0, preferably 0.2 to 1.0. More preferably, it is most preferably 0.4 to 1.0.

本発明の金属表面処理剤中に3価もしくは4価のバナジウム化合物を含有させる方法としては、前記したような3価もしくは4価のバナジウム化合物を用いる他、5価のバナジウム化合物を予め還元剤を用いて3価又は4価に還元したものを用いることができる。用いる還元剤は無機系、有機系いずれでも良いが、有機系が好ましく、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等のアルコール類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド化合物;アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、ジピバロイルメタン、3−メチルペンタンジオン等のカルボニル化合物;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酒石酸、アスコルビン酸、グルコン酸、クエン酸、リンゴ酸等の有機酸;トリエチルアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ピリジン、イミダゾール、ピロール、モルホリン、ピペラジン等のアミン化合物;ホルムアミド、アセトアミド、プロピオンアミド、N−メチルプロピオンアミド等の酸アミド化合物;グリシン、アラニン、ピロリン、グルタミン酸等のアミノ酸類;グルコース、マンノース、ガラクトース等の単糖類;麦芽糖、ショ糖、デンプン、セルロース等の天然多糖類;アミノトリ(メチレンホスホン酸)、1−ヒドロキシエチリデン−1,1´−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、フィチン酸等の有機リン酸;没食子酸、タンニン酸、フミン酸、リグニンスルホン酸、ポリフェノール等の天然高分子;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、水溶性ナイロン等の合成高分子;EDTA等のアミノカルボン酸などが挙げられる。   As a method for incorporating a trivalent or tetravalent vanadium compound into the metal surface treatment agent of the present invention, a trivalent or tetravalent vanadium compound as described above is used, and in addition, a pentavalent vanadium compound is preliminarily used as a reducing agent. What was used and reduced to trivalent or tetravalent can be used. The reducing agent used may be either inorganic or organic, but is preferably organic, for example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and ethylene glycol; aldehyde compounds such as formaldehyde, acetaldehyde, furfural; acetylacetone, ethyl acetoacetate, di Carbonyl compounds such as pivaloylmethane and 3-methylpentanedione; organic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, tartaric acid, ascorbic acid, gluconic acid, citric acid and malic acid; triethylamine, triethanolamine, ethylenediamine, pyridine, Amine compounds such as imidazole, pyrrole, morpholine, piperazine; acid amide compounds such as formamide, acetamide, propionamide, N-methylpropionamide; glycine, alanine, pyrroline, Amino acids such as glutamic acid; monosaccharides such as glucose, mannose and galactose; natural polysaccharides such as maltose, sucrose, starch and cellulose; aminotri (methylenephosphonic acid), 1-hydroxyethylidene-1,1′-diphosphonic acid , Organic phosphoric acid such as ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), phytic acid; natural polymers such as gallic acid, tannic acid, humic acid, ligninsulfonic acid, polyphenol; polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyacrylic acid, polyacrylamide, Synthetic polymers such as polyethyleneimine and water-soluble nylon; and aminocarboxylic acids such as EDTA.

前記有機系還元剤は、バナジウム化合物を還元する作用を有するだけでなく、処理液中のバナジウム化合物の安定性を著しく向上させ、本発明の金属表面処理剤の優れた耐食性付与効果を長時間維持させることができる。また、前記有機系還元剤は均一な皮膜形成にも効果があるため、耐食性の向上も期待できる。   The organic reducing agent not only has the effect of reducing the vanadium compound, but also significantly improves the stability of the vanadium compound in the treatment liquid, and maintains the excellent corrosion resistance imparting effect of the metal surface treatment agent of the present invention for a long time. Can be made. Moreover, since the organic reducing agent is effective in forming a uniform film, an improvement in corrosion resistance can be expected.

本発明の金属表面処理剤中に、さらにシランカップリング剤(G)を配合することにより、形成される皮膜の耐食性及び耐アルカリ性をさらに向上させることができる。かかるシランカップリング剤の種類は特に限定されず、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシシラン)、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。これらは各単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。これらの中で、上記効果の観点から、エポキシ基を有するシランカップリング剤やアミノ基を有するシランカップリング剤を用いることが好ましく、両者を併用することがより好ましい。   By further blending the silane coupling agent (G) in the metal surface treating agent of the present invention, the corrosion resistance and alkali resistance of the formed film can be further improved. The kind of the silane coupling agent is not particularly limited. For example, vinyltrichlorosilane, vinyltris (β-methoxyethoxysilane), vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ- (methacryloyloxypropyl) trimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N- (β-amino Ethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyl G Silane, .gamma.-chloropropyl trimethoxy silane, and the like ureidopropyltriethoxysilane. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, from the viewpoint of the above effects, it is preferable to use an epoxy group-containing silane coupling agent or an amino group-containing silane coupling agent, and it is more preferable to use both.

次に、本発明の金属表面処理剤中の各成分の使用量について説明する。本発明の金属表面処理剤中に配合されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との配合比率は、固形分質量比として、(A):(B)=99:1〜1:99であるのが好ましい。カチオン性フェノール系重縮合物(B)の配合比率が99:1を下回ると、形成される皮膜の耐食性が不十分になり、他方、カチオン性ウレタン樹脂(A)が1:99を下回ると、耐食性や耐アルカリ性が不十分になる傾向となる。上記比率を(A):(B)=99:1〜50:50の範囲内とする場合には、既述の効果に加えさらに、得られる皮膜に優れた耐黄変性を付与することができることが見出された。上記比率は(A):(B)=90:10〜60:40であるのがより一層好ましい。カチオン性フェノール系重縮合物(B)の配合比率が50:50を超えると、耐黄変性が不十分になる。   Next, the usage-amount of each component in the metal surface treating agent of this invention is demonstrated. The blending ratio of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) blended in the metal surface treatment agent of the present invention is (A) :( B) = 99: 1 to 1:99 is preferred. When the blending ratio of the cationic phenol-based polycondensate (B) is less than 99: 1, the corrosion resistance of the formed film becomes insufficient. On the other hand, when the cationic urethane resin (A) is less than 1:99, Corrosion resistance and alkali resistance tend to be insufficient. When the ratio is within the range of (A) :( B) = 99: 1 to 50:50, in addition to the above-described effects, it is possible to impart excellent yellowing resistance to the resulting film. Was found. The ratio is more preferably (A) :( B) = 90: 10-60: 40. When the blending ratio of the cationic phenol polycondensate (B) exceeds 50:50, yellowing resistance becomes insufficient.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、ジルコニウム化合物(C)の配合量は、ジルコニウムとして0.1〜20質量部であるのが好ましく、1〜10質量部であるのがより好ましい。ジルコニウム化合物(C)の配合量が上記範囲内である場合、十分な耐食性や液安定性を確保することができる。   When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol-based polycondensate (B) contained in the metal surface treatment agent of the present invention is 100 parts by mass, the blend of the zirconium compound (C) The amount is preferably 0.1 to 20 parts by mass as zirconium, and more preferably 1 to 10 parts by mass. When the compounding amount of the zirconium compound (C) is within the above range, sufficient corrosion resistance and liquid stability can be ensured.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、金属化合物(D)(すなわち、Li、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D))の配合量は、金属(2種以上の金属が含まれる場合全体としての金属)として0.01〜10質量部であるのが好ましく、0.1〜5質量部であるのがより好ましい。金属化合物(D)の上記配合量が0.01質量部を下回ると金属表面に耐黒変性を付与できず、10質量部を上回ると皮膜のバリア性(緻密性)が低下し、耐食性が低下する傾向になる。   When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) contained in the metal surface treatment agent of the present invention is 100 parts by mass, the metal compound (D) (that is, , Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce, and a compound containing at least one metal selected from Mo (D)) are mixed in two or more metals (two or more). When the metal is contained, the total metal) is preferably 0.01 to 10 parts by mass, and more preferably 0.1 to 5 parts by mass. When the compounding amount of the metal compound (D) is less than 0.01 parts by mass, blackening resistance cannot be imparted to the metal surface, and when it exceeds 10 parts by mass, the barrier properties (denseness) of the film are lowered and the corrosion resistance is lowered. Will tend to.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、酸成分(E)(すなわち、無機酸及び有機酸から選ばれる少なくとも1種の酸成分(E))の配合量は、水を含まない酸成分そのものとして1〜30質量部であるのが好ましく、5〜20質量部であるのがより好ましい。酸成分(E)の上記配合量が1〜30質量部である場合には、耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性をさらに向上させることができる。   When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) contained in the metal surface treating agent of the present invention is 100 parts by mass, the acid component (E) (that is, The blending amount of at least one acid component (E) selected from inorganic acids and organic acids is preferably 1 to 30 parts by mass, and 5 to 20 parts by mass as the acid component itself without water. Is more preferable. When the said compounding quantity of an acid component (E) is 1-30 mass parts, corrosion resistance, alkali resistance, and blackening resistance can be improved further.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、バナジウム化合物(F)の配合量はバナジウムとして0.01〜20質量部であるのが好ましく、0.1〜10質量部であるのがより好ましい。バナジウム化合物(F)の上記配合量がバナジウムとして0.01〜20質量部である場合には、耐食性及び耐アルカリ性をさらに向上させることができる。   When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol-based polycondensate (B) contained in the metal surface treatment agent of the present invention is 100 parts by mass, the composition of the vanadium compound (F) The amount is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass as vanadium. When the said compounding quantity of a vanadium compound (F) is 0.01-20 mass parts as vanadium, corrosion resistance and alkali resistance can further be improved.

本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、シランカップリング剤(G)の配合量は固形分として0.5〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましく、3〜15質量部であることがより一層好ましい。シランカップリング剤(G)の上記配合量が固形分として0.5〜30質量部である場合には、耐食性及び耐アルカリ性をさらに向上させることができる。   When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) contained in the metal surface treatment agent of the present invention is 100 parts by mass, the silane coupling agent (G) Is preferably 0.5 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass, and even more preferably 3 to 15 parts by mass. When the said compounding quantity of a silane coupling agent (G) is 0.5-30 mass parts as solid content, corrosion resistance and alkali resistance can further be improved.

さらに、形成される皮膜の潤滑性、加工性を上げるために、本発明の金属表面処理剤に、ポリオレフィン系ワックス、エステル系ワックス、炭化水素系ワックス等の水系ワックスから選ばれる少なくとも1種を配合することができる。本発明の金属表面処理剤中に含有されるカチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分を100質量部とした場合、水系ワックスの配合量は固形分として0.5〜30質量部であることが好ましく、1〜20質量部であることがより好ましい。   Furthermore, in order to improve the lubricity and workability of the formed film, the metal surface treatment agent of the present invention is blended with at least one selected from water-based waxes such as polyolefin waxes, ester waxes and hydrocarbon waxes. can do. When the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) contained in the metal surface treatment agent of the present invention is 100 parts by mass, the amount of the aqueous wax is solid. It is preferable that it is 0.5-30 mass parts as a minute, and it is more preferable that it is 1-20 mass parts.

本発明の金属表面処理剤で用いる水性媒体は通常水であるが、皮膜の乾燥性の改善などの目的で少量(例えば水性媒体全体の10容量%以下)のアルコール、ケトン、セロソルブ系の水溶性有機溶剤を併用をしてもよい。この他に、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、防菌防ばい剤、着色剤などを本発明の金属表面処理剤の液安定性や皮膜性能を損なわない範囲で添加し得る。   The aqueous medium used in the metal surface treatment agent of the present invention is usually water, but a small amount (for example, 10% by volume or less of the entire aqueous medium) of alcohol, ketone, cellosolve water-soluble for the purpose of improving the drying property of the film. An organic solvent may be used in combination. In addition, surfactants, antifoaming agents, leveling agents, antibacterial and antifungal agents, coloring agents, and the like can be added as long as the liquid stability and film performance of the metal surface treatment agent of the present invention are not impaired.

本発明の金属表面処理剤の合計固形分濃度の下限については、本発明の効果が達成しうる限り特に制限はないが、上限については液安定性の観点から制限される。本発明の金属表面処理剤の合計固形分濃度は0.1〜40質量%の範囲に調整するのが好ましく、1〜30質量%の範囲に調整するのがより好ましく、5〜25質量%の範囲に調整するのが最も好ましい。   The lower limit of the total solid content concentration of the metal surface treating agent of the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be achieved, but the upper limit is limited from the viewpoint of liquid stability. The total solid content concentration of the metal surface treatment agent of the present invention is preferably adjusted to a range of 0.1 to 40% by mass, more preferably adjusted to a range of 1 to 30% by mass, and 5 to 25% by mass. Most preferably, the range is adjusted.

次に、本発明の表面処理方法について述べる。
本発明の金属表面処理剤及び表面処理方法は、冷延鋼板、炭素鋼板、ケイ素鋼板などの鋼板、メッキ鋼板、アルミニウム系金属材料に適している。メッキ鋼板は、例えば電気亜鉛メッキ、溶融亜鉛メッキ、55%アルミ亜鉛メッキ、5%アルミ亜鉛メッキ、アルミメッキ、鉄亜鉛メッキなどのメッキ処理が施された亜鉛含有メッキ鋼板を包含する。アルミニウム系金属材料は、純アルミニウム材、アルミニウム合金材、アルミニウムダイキャスト材等のアルミニウム又はアルミニウム合金を主成分とする金属材料を包含する。
Next, the surface treatment method of the present invention will be described.
The metal surface treatment agent and surface treatment method of the present invention are suitable for steel sheets such as cold rolled steel sheets, carbon steel sheets, silicon steel sheets, plated steel sheets, and aluminum-based metal materials. The plated steel sheet includes, for example, a zinc-containing plated steel sheet that has been subjected to a plating process such as electrogalvanization, hot dip galvanization, 55% aluminum galvanization, 5% aluminum galvanization, aluminum plating, iron galvanization. The aluminum-based metal material includes a metal material mainly composed of aluminum or an aluminum alloy such as a pure aluminum material, an aluminum alloy material, and an aluminum die cast material.

本発明の金属表面処理剤による処理に先立つ前処理工程については特に制限はないが、通常は、本処理を行う前に被処理金属に付着した油分、汚れを取り除くために、アルカリ脱脂剤又は酸性脱脂剤で洗浄するか、湯洗、溶剤洗浄等を行い、その後、必要に応じて酸、アルカリなどによる表面調整を行う。金属材料表面の洗浄においては、洗浄剤が金属材料表面になるべく残留しないように洗浄後に水洗することが好ましい。   The pretreatment step prior to the treatment with the metal surface treatment agent of the present invention is not particularly limited. Usually, an alkaline degreasing agent or an acidic agent is used to remove oil and dirt adhered to the metal to be treated before the main treatment. Washing with a degreasing agent, washing with hot water, washing with solvent, etc., and then adjusting the surface with acid, alkali, etc., if necessary. In cleaning the metal material surface, it is preferable to wash with water after cleaning so that the cleaning agent does not remain on the metal material surface as much as possible.

本発明の金属表面処理剤による処理は、金属表面処理剤を塗布した後、乾燥することにより行う。塗布方法については特に制限はなく、金属材料表面に処理剤をロール転写させて塗り付けるロールコート法、或いはシャワーリンガー等によって流し掛けた後ロールで絞るもしくはエアーナイフで液切りをする方法、処理液中に金属材料を浸漬する方法、金属材料に処理剤をスプレーする方法などから適宜選択すればよい。本処理剤の溶媒は水が主体であるため、処理液温度は0〜60℃であるのが好ましく、5〜40℃であるのがより好ましい。   The treatment with the metal surface treatment agent of the present invention is performed by applying the metal surface treatment agent and then drying. There are no particular restrictions on the application method, a roll coating method in which a treatment agent is roll-transferred and applied to the surface of a metal material, or a method of squeezing with a roll after pouring with a shower ringer or the like, or draining with an air knife, in the treatment liquid What is necessary is just to select suitably from the method of immersing a metal material in this, the method of spraying a processing agent on a metal material, etc. Since the solvent of this treatment agent is mainly water, the treatment liquid temperature is preferably 0 to 60 ° C, more preferably 5 to 40 ° C.

本発明の金属表面処理剤を塗布した後の乾燥工程については、カチオン性ウレタン樹脂(A)及びカチオン性フェノール系重縮合物(B)の硬化を促進する必要がなく付着水の除去だけ行う場合は、必ずしも熱を必要とせず風乾、もしくはエアーブロー等の物理的除去でも構わないが、カチオン性ウレタン樹脂(A)及びカチオン性フェノール系重縮合物(B)の硬化を促進し又は軟化による被覆効果を高めるためには加熱乾燥する必要がある。その場合の温度は、50〜250℃が好ましく、60〜220℃がより好ましい。   For the drying step after applying the metal surface treating agent of the present invention, it is not necessary to accelerate the curing of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol-based polycondensate (B), and only removal of the adhering water is performed. Does not necessarily require heat and may be physically removed by air drying or air blowing, etc., but it accelerates the curing of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) or is coated by softening. In order to enhance the effect, it is necessary to heat and dry. The temperature in that case is preferably 50 to 250 ° C, more preferably 60 to 220 ° C.

形成される皮膜の付着量は乾燥皮膜質量として30〜5,000mg/m2が好ましく、50〜3,000mg/m2がより好ましい。前記乾燥皮膜質量が30mg/m2未満である場合には十分な耐食性及び耐黒変性が得られず、5,000mg/m2を超えると金属材料との密着性や耐黄変性が低下する。 The amount of the film formed is preferably 30 to 5,000 mg / m 2 , more preferably 50 to 3,000 mg / m 2 as the dry film mass. When the dry film mass is less than 30 mg / m 2 , sufficient corrosion resistance and blackening resistance cannot be obtained, and when it exceeds 5,000 mg / m 2 , adhesion to a metal material and yellowing resistance are reduced.

次に本発明の作用について述べる。本発明の金属表面処理剤において各成分は以下のような働きを有していると推察されるが、本発明は以下の推察によって何ら制限されるものではない。
本発明の金属表面処理剤は、金属材料に塗布され乾燥される工程において、金属材料表面と反応し密着性の良好な皮膜を形成すると共に樹脂成分が造膜し、優れた耐食性を素材に付与するものと考えられる。カチオン性フェノール系重縮合物(B)とジルコニウム化合物(C)は、処理剤塗布時又は加熱乾燥工程において、緻密な3次元構造を形成して造膜すると共に、金属表面と反応して固着する。この際に、前記金属表面処理剤中に酸成分(E)が含有されることにより、エッチング作用が高まり、より金属表面との反応性が高まることによって、より強固な皮膜が金属表面との界面に形成される。
Next, the operation of the present invention will be described. In the metal surface treatment agent of the present invention, each component is presumed to have the following functions, but the present invention is not limited by the following presumption.
The metal surface treatment agent of the present invention reacts with the surface of the metal material to form a film with good adhesion in the process of being applied to the metal material and dried, and the resin component forms a film, thereby imparting excellent corrosion resistance to the material. It is thought to do. The cationic phenol-based polycondensate (B) and the zirconium compound (C) form a dense three-dimensional structure at the time of applying the treatment agent or in the heat drying process, and also react with and adhere to the metal surface. . At this time, the acid component (E) is contained in the metal surface treatment agent, so that the etching action is enhanced, and the reactivity with the metal surface is further increased, whereby a stronger film is formed at the interface with the metal surface. Formed.

このようにして形成された皮膜が優れた耐食性を有するのは、形成された皮膜の金属表面バリアー性(緻密性)によることの他、次のことが考えられる。すなわち、本発明処理剤に含有されるカチオン性フェノール系重縮合物(B)は共鳴安定化構造を有する化合物であり、ジルコニウム化合物(C)、金属化合物(D)中のMn、Co、Ni、W、CeもしくはMoを含有する化合物、及びバナジウム化合物(F)は遷移金属化合物である。カチオン性フェノール系重縮合物(B)、ジルコニウム化合物(C)及びMn、Co、Ni、W、CeもしくはMoを含有する化合物、並びに任意的なバナジウム化合物(F)とで形成される皮膜は、金属表面と反応し固着することによって、素材金属の外殻軌道と重なる程度に十分近い距離となり、その結果、腐食によって生ずる電子をφ軌道を利用して非局在化する作用を持ち、そのことによって、表面電位が均一に保たれ、優れた耐食性(平面部のみならず、切断端面、キズ部)を付与すると考えられる。従来のクロメート皮膜の防食機構としては、溶解性のある6価のクロムが溶け出し、金属表面露出部に再析出する自己補修作用が一般的に言われているが、本発明者らは、クロメート皮膜の防食機構はクロムの高いカチオノイド性(金属表面への高い固着反応性)と優れた(腐食電子の)非局在化作用に起因する、本発明の処理剤と同様の防食機構であると考えている。   The reason why the film thus formed has excellent corrosion resistance is considered to be due to the metal surface barrier property (denseness) of the formed film, as well as the following. That is, the cationic phenol-based polycondensate (B) contained in the treatment agent of the present invention is a compound having a resonance stabilization structure, and zirconium compound (C), Mn, Co, Ni in the metal compound (D), The compound containing W, Ce or Mo and the vanadium compound (F) are transition metal compounds. The film formed with the cationic phenol-based polycondensate (B), the zirconium compound (C) and the compound containing Mn, Co, Ni, W, Ce or Mo, and the optional vanadium compound (F), By reacting and sticking to the metal surface, the distance is close enough to overlap the outer shell orbit of the material metal. As a result, it has the effect of delocalizing electrons generated by corrosion using the φ orbit. Therefore, it is considered that the surface potential is kept uniform and excellent corrosion resistance (not only the flat portion, but also the cut end face and the scratched portion) is imparted. As a conventional anti-corrosion mechanism of chromate film, self-repairing action in which soluble hexavalent chromium is dissolved and re-deposited on the exposed metal surface is generally said. The anticorrosion mechanism of the film is the same anticorrosion mechanism as the treatment agent of the present invention due to the high cationogenicity of chromium (high adhesion reactivity to the metal surface) and excellent delocalization action (of corrosion electrons). thinking.

また、金属化合物(D)は金属基材表面に塩基性化合物を形成したり、或いは金属基材表面を改質することで金属基材表面を不活性化し、金属基材の黒変を防止し、かつ耐食性を向上させる。
また、シランカップリング剤(G)はそれが加水分解して生じるシラノール基が金属材料の表面に吸着(水素結合)して金属材料が腐食環境下に置かれたときにこれを不活性化し、また、形成される皮膜においてシランカップリング剤同士が反応してシロキサン結合を生じこれにより皮膜のバリアー性が向上することで、耐食性や耐アルカリ性を向上させる。
In addition, the metal compound (D) forms a basic compound on the surface of the metal substrate, or inactivates the surface of the metal substrate by modifying the surface of the metal substrate, thereby preventing the blackening of the metal substrate. And improve corrosion resistance.
Also, the silane coupling agent (G) deactivates the silanol group produced by hydrolysis of the metal material when it adsorbs on the surface of the metal material (hydrogen bonding) and the metal material is placed in a corrosive environment, Moreover, silane coupling agents react with each other in the formed film to form siloxane bonds, thereby improving the barrier properties of the film, thereby improving the corrosion resistance and alkali resistance.

一方、カチオン性ウレタン樹脂(A)は、金属界面に形成された前記皮膜上に形成され(すなわち、2層構造を持つ)、バリアー性(緻密性)を高めることによって耐食性を向上させる効果がある他、加工性を高める効果がある。
また、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)とを組合せ、かつ両者の比率を限定することで耐水性が改善され、皮膜が溶解し難くなり、耐アルカリ性の向上につながる。
耐黄変性(耐熱性)に関しては、カチオン性フェノール系重縮合物(B)は芳香環を有しているため、加熱により変色しやすい傾向があるが、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との使用比率をカチオン性ウレタン樹脂(A)が同量以上となるようにすることで、耐食性、耐黒変性及び耐アルカリ性を維持しながら、耐黄変性を付与/向上させることができる。
On the other hand, the cationic urethane resin (A) is formed on the film formed at the metal interface (that is, has a two-layer structure), and has an effect of improving the corrosion resistance by enhancing the barrier property (denseness). In addition, there is an effect of improving workability.
In addition, combining the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) and limiting the ratio of the two improves water resistance, makes the film difficult to dissolve, and improves alkali resistance. Leads to.
Regarding yellowing resistance (heat resistance), the cationic phenol-based polycondensate (B) has an aromatic ring and thus tends to be discolored by heating, but the cationic urethane resin (A) and cationic By making the usage ratio of the phenolic polycondensate (B) equal to or greater than the amount of the cationic urethane resin (A), yellowing resistance is imparted while maintaining corrosion resistance, blackening resistance and alkali resistance. / Can be improved.

以下に実施例及び比較例によって本発明を説明するが、本実施例は単なる一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。実施例及び比較例において使用した被処理金属材料、成分(A)〜(G)及び処理方法(前処理及び本発明処理)、並びに評価方法、評価結果の説明、処理剤組成及び処理方法(表1〜6)及び評価結果(表7〜10)をこの順序で以下に記載する。   Hereinafter, the present invention will be described by way of examples and comparative examples, but the present examples are merely examples and do not limit the present invention. Metal materials to be treated, components (A) to (G) and treatment methods (pretreatment and treatment of the present invention) used in Examples and Comparative Examples, evaluation methods, explanation of evaluation results, treatment agent compositions and treatment methods (tables) 1-6) and the evaluation results (Tables 7-10) are listed below in this order.

(1)被処理金属材料
I 電気亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.8mm)
II 溶融亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.8mm)
III 5%アルミ亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.6mm)
IV 55%アルミ亜鉛メッキ鋼板(板厚:0.4mm)
(1) Metal material to be treated I Electrogalvanized steel sheet (plate thickness: 0.8 mm)
II Hot-dip galvanized steel sheet (thickness: 0.8 mm)
III 5% aluminum galvanized steel sheet (thickness: 0.6 mm)
IV 55% aluminum galvanized steel sheet (thickness: 0.4 mm)

(2)金属表面処理剤成分
(2−1)カチオン性ウレタン樹脂(A)
カチオン性ウレタン樹脂(A1)
ポリエーテルポリオール(合成成分:テトラメチレングリコール及びエチレングリコール、分子量1500)150質量部、トリメチロールプロパン6質量部、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン24質量部、イソホロンジイソシアネート94質量部及びメチルエチルケトン135質量部を反応容器に入れ、70〜75℃に保ちながら1時間反応させてウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器にジメチル硫酸15質量部を入れ、50〜60℃で30〜60分間反応させて、カチオン性ウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器に水576質量部を入れ、混合物を均一に乳化させた後、メチルエチルケトンを回収して水溶性のカチオン性ウレタン樹脂(A1)を得た。
(2) Metal surface treatment agent component (2-1) Cationic urethane resin (A)
Cationic urethane resin (A1)
150 parts by mass of polyether polyol (synthesis components: tetramethylene glycol and ethylene glycol, molecular weight 1500), 6 parts by mass of trimethylolpropane, 24 parts by mass of N-methyl-N, N-diethanolamine, 94 parts by mass of isophorone diisocyanate and 135 parts by mass of methyl ethyl ketone A portion was placed in a reaction vessel and reacted for 1 hour while maintaining at 70 to 75 ° C. to produce a urethane prepolymer. Subsequently, 15 mass parts of dimethyl sulfuric acid was put into this reaction container, and it was made to react at 50-60 degreeC for 30 to 60 minutes, and the cationic urethane prepolymer was produced | generated. Next, 576 parts by mass of water was added to the reaction vessel to uniformly emulsify the mixture, and then methyl ethyl ketone was recovered to obtain a water-soluble cationic urethane resin (A1).

カチオン性ウレタン樹脂(A2)
ポリエステルポリオール(合成成分:イソフタル酸、アジピン酸及び1,6−へキサンジオール、エチレングリコール、分子量1700)135質量部、トリメチロールプロパン5質量部、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン22質量部、イソホロンジイソシアネート86質量部及びメチルエチルケトン120質量部を反応容器に入れ、70〜75℃に保ちながら1時間反応させてウレタンプレポリマーを生成させた。該反応容器にジメチル硫酸17質量部を入れ、50〜60℃で30〜60分間反応させてカチオン性ウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器に水615質量部を入れ、混合物を均一に乳化させた後、メチルエチルケトンを回収して水溶性のカチオン性ウレタン樹脂(A2)を得た。
Cationic urethane resin (A2)
135 parts by mass of polyester polyol (synthesis components: isophthalic acid, adipic acid and 1,6-hexanediol, ethylene glycol, molecular weight 1700), 5 parts by mass of trimethylolpropane, 22 parts by mass of N-methyl-N, N-diethanolamine, 86 parts by mass of isophorone diisocyanate and 120 parts by mass of methyl ethyl ketone were placed in a reaction vessel and reacted for 1 hour while maintaining at 70 to 75 ° C. to produce a urethane prepolymer. 17 parts by mass of dimethyl sulfuric acid was placed in the reaction vessel and reacted at 50 to 60 ° C. for 30 to 60 minutes to produce a cationic urethane prepolymer. Next, 615 parts by mass of water was added to the reaction vessel to uniformly emulsify the mixture, and then methyl ethyl ketone was recovered to obtain a water-soluble cationic urethane resin (A2).

カチオン性ポリウレタン樹脂(A3)
ポリカーボネートポリオール(合成成分:1.6−ヘキサンカーボネートジオール、エチレングリコール、分子量2000)130質量部、トリメチロールプロパン4質量部、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン21質量部、イソホロンジイソシアネート75質量部及びメチルエチルケトン115質量部を反応容器に入れ、70〜75℃に保ちながら1時間反応をさせてウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器にジメチル硫酸22質量部を入れ、50〜60℃で30〜60分間反応させてカチオン性ウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器に水633質量部を入れ、混合物を均一に乳化させた後、メチルエチルケトンを回収して水溶性のカチオン性ポリウレタン樹脂(A3)を得た。
Cationic polyurethane resin (A3)
130 parts by mass of polycarbonate polyol (synthesis component: 1.6-hexane carbonate diol, ethylene glycol, molecular weight 2000), 4 parts by mass of trimethylolpropane, 21 parts by mass of N-methyl-N, N-diethanolamine, 75 parts by mass of isophorone diisocyanate and 115 parts by mass of methyl ethyl ketone was put in a reaction vessel and reacted for 1 hour while maintaining at 70 to 75 ° C. to produce a urethane prepolymer. Next, 22 parts by mass of dimethyl sulfuric acid was placed in the reaction vessel and reacted at 50 to 60 ° C. for 30 to 60 minutes to produce a cationic urethane prepolymer. Next, 633 parts by mass of water was added to the reaction vessel to uniformly emulsify the mixture, and then methyl ethyl ketone was recovered to obtain a water-soluble cationic polyurethane resin (A3).

カチオン性ポリウレタン樹脂(A4)
ポリエステルポリオール(合成成分:イソフタル酸、アジピン酸、1,6−ヘキサンジオール及びエチレングリコール、分子量2000)135質量部、トリメチロールプロパン5質量部、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン22質量部、イソホロンジイソシアネート86質量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1質量部及びメチルエチルケトン120質量部を反応容器に入れ、70〜75℃に保ちながら1時間反応をさせてウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器にジメチル硫酸17質量部を入れ、50〜60℃で30〜60分間反応させてカチオン性ウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器に水615質量部を入れ、混合物を均一に乳化させた後、メチルエチルケトンを回収してシリル変性した、水溶性のカチオン性ポリウレタン樹脂(A4)を得た。
Cationic polyurethane resin (A4)
Polyester polyol (synthesis components: isophthalic acid, adipic acid, 1,6-hexanediol and ethylene glycol, molecular weight 2000) 135 parts by mass, trimethylolpropane 5 parts by mass, N-methyl-N, N-diethanolamine 22 parts by mass, isophorone 86 parts by mass of diisocyanate, 1 part by mass of γ-aminopropyltriethoxysilane and 120 parts by mass of methyl ethyl ketone were placed in a reaction vessel, and reacted for 1 hour while maintaining at 70 to 75 ° C. to produce a urethane prepolymer. Next, 17 parts by mass of dimethyl sulfuric acid was placed in the reaction vessel and reacted at 50 to 60 ° C. for 30 to 60 minutes to produce a cationic urethane prepolymer. Next, 615 parts by mass of water was added to the reaction vessel to uniformly emulsify the mixture, and then methyl ethyl ketone was recovered and silyl-modified to obtain a water-soluble cationic polyurethane resin (A4).

カチオン性ポリウレタン樹脂(A5)
ポリカーボネートポリオール(合成成分:1,3−ジオキソラン−2−オン及び1,6−ヘキサンジオール、分子量1700)150質量部、トリメチロールプロパン6質量部、N−メチル−N,N−ジエタノールアミン24質量部、イソホロンジイソシアネート94質量部、N−(β−アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン2質量部及びメチルエチルケトン135質量部を反応容器に入れ、70〜75℃に保ちながら1時間反応をさせてウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器にジメチル硫酸15質量部を入れ、50〜60℃で30〜60分間反応させてカチオン性ウレタンプレポリマーを生成させた。ついで該反応容器に水576質量部を入れ、混合物を均一に乳化させた後、メチルエチルケトンを回収してシリル変性した、水溶性のカチオン性ポリウレタン樹脂(A5)を得た。
Cationic polyurethane resin (A5)
150 parts by mass of polycarbonate polyol (synthesis components: 1,3-dioxolan-2-one and 1,6-hexanediol, molecular weight 1700), 6 parts by mass of trimethylolpropane, 24 parts by mass of N-methyl-N, N-diethanolamine, 94 parts by mass of isophorone diisocyanate, 2 parts by mass of N- (β-aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane and 135 parts by mass of methyl ethyl ketone were placed in a reaction vessel and reacted for 1 hour while maintaining at 70 to 75 ° C. A polymer was produced. Subsequently, 15 mass parts of dimethyl sulfuric acid was put into this reaction container, and it was made to react for 30 to 60 minutes at 50-60 degreeC, and the cationic urethane prepolymer was produced | generated. Subsequently, 576 parts by mass of water was added to the reaction vessel, and the mixture was uniformly emulsified. Then, methyl ethyl ketone was recovered and silyl-modified to obtain a water-soluble cationic polyurethane resin (A5).

(2−2)カチオン性フェノール系重縮合物(B)
カチオン性フェノール系重縮合物(B1)
還流冷却機を備えた1000mLのフラスコ内に、ビスフェノールA1モル(228g)及び触媒としてp−トルエンスルホン酸0.3gを仕込み、内部温度を100℃まで上げ、ホルムアルデヒド水溶液0.85モル(69g)を1時間かけて添加し、100℃で2時間還流下に反応させた。その後、反応容器を水冷静置し、上層に分離する水層の濁りがなくなってから、デカンテーションして水層を除去し、さらに170〜175℃になるまで加熱攪拌して、未反応分及び水分を除去した。
次に、100℃まで温度を下げ、ブチルセロソルブ234gを添加して重縮合物を完全に溶解させた後、純水234gを加え、系内の温度が50℃まで下がったところで、ジエタノールアミン1モル(75g)を添加し、これにホルムアルデヒド水溶液1モル(81.1g)を50℃で約1時間かけて滴下した。さらに、80℃まで温度を上げ、約3時間攪拌しながら反応を続けカチオン性フェノール系重縮合物(B1)を得た。
(2-2) Cationic phenolic polycondensate (B)
Cationic phenolic polycondensate (B1)
A 1000 mL flask equipped with a reflux condenser was charged with 1 mol (228 g) of bisphenol A and 0.3 g of p-toluenesulfonic acid as a catalyst, the internal temperature was raised to 100 ° C., and 0.85 mol (69 g) of an aqueous formaldehyde solution was added. The mixture was added over 1 hour and reacted at 100 ° C. for 2 hours under reflux. Thereafter, the reaction vessel is left to cool in water, and after the aqueous layer separated into the upper layer is no longer turbid, the aqueous layer is removed by decantation, and further heated and stirred until the temperature reaches 170 to 175 ° C. Water was removed.
Next, the temperature was lowered to 100 ° C., 234 g of butyl cellosolve was added to completely dissolve the polycondensate, 234 g of pure water was added, and when the temperature in the system dropped to 50 ° C., 1 mol of diethanolamine (75 g ) And 1 mol (81.1 g) of an aqueous formaldehyde solution was added dropwise at 50 ° C. over about 1 hour. Furthermore, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was continued with stirring for about 3 hours to obtain a cationic phenol polycondensate (B1).

カチオン性フェノール系重縮合物(B2)
還流冷却機を備えた1000mLのフラスコ内に、フェノール1モル(96g)及び触媒としてp−トルエンスルホン酸0.3gを仕込み、内部温度を100℃まで上げ、ホルムアルデヒド水溶液0.7モル(56.8g)を1時間かけて添加し、100℃で2時間還流下に反応させた。その後、反応容器を水冷静置し、上層に分離する水層の濁りがなくなってから、デカンテーションして水層を除去し、さらに170〜175℃になるまで加熱攪拌して、未反応分及び水分を除去した。
次に、100℃まで温度を下げ、ブチルセロソルブ234gを添加して重縮合物を完全に溶解させた後、純水234gを加え、系内の温度が50℃まで下がったところで、N−メチルプロパノールアミン1モル(89g)を添加し、これにホルムアルデヒド水溶液0.7モル(56.8g)を50℃で約1時間かけて滴下した。さらに、80℃まで温度を上げ、約3時間攪拌しながら反応を続けカチオン性フェノール系重縮合物(B2)を得た。
Cationic phenolic polycondensate (B2)
A 1000 mL flask equipped with a reflux condenser was charged with 1 mol of phenol (96 g) and 0.3 g of p-toluenesulfonic acid as a catalyst, the internal temperature was raised to 100 ° C., and 0.7 mol of an aqueous formaldehyde solution (56.8 g) Was added over 1 hour and reacted at 100 ° C. for 2 hours under reflux. Thereafter, the reaction vessel is left to cool in water, and after the aqueous layer separated into the upper layer is no longer turbid, the aqueous layer is removed by decantation, and further heated and stirred until the temperature reaches 170 to 175 ° C. Water was removed.
Next, the temperature was lowered to 100 ° C., 234 g of butyl cellosolve was added to completely dissolve the polycondensate, 234 g of pure water was added, and when the temperature in the system dropped to 50 ° C., N-methylpropanolamine 1 mol (89 g) was added, and 0.7 mol (56.8 g) of an aqueous formaldehyde solution was added dropwise thereto at 50 ° C. over about 1 hour. Furthermore, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was continued with stirring for about 3 hours to obtain a cationic phenol polycondensate (B2).

カチオン性フェノール系重縮合物(B3)
還流冷却機を備えた1000mLのフラスコ内に、O−クレゾール1モル(108g)及び触媒としてp−トルエンスルホン酸0.3gを仕込み、内部温度を100℃まで上げ、ホルムアルデヒド水溶液0.85モル(69g)を1時間かけて添加し、100℃で2時間還流下に反応させた。その後、反応容器を水冷静置し、上層に分離する水層の濁りがなくなってから、デカンテーションして水層を除去し、さらに170〜175℃になるまで加熱攪拌して、未反応分及び水分を除去した。
次に、100℃まで温度を下げ、ブチルセロソルブ234gを添加して重縮合物を完全に溶解させた後、純水234gを加え、系内の温度が50℃まで下がったところで、N,N−ジエチルエタノールアミン1モル(117g)を添加し、これにホルムアルデヒド水溶液1モル(81.1g)を50℃で約1時間かけて滴下した。さらに、80℃まで温度を上げ、約3時間攪拌しながら反応を続けカチオン性フェノール系重縮合物(B3)を得た。
Cationic phenolic polycondensate (B3)
A 1000 mL flask equipped with a reflux condenser was charged with 1 mol (108 g) of O-cresol and 0.3 g of p-toluenesulfonic acid as a catalyst, the internal temperature was raised to 100 ° C., and 0.85 mol (69 g) of an aqueous formaldehyde solution was added. ) Was added over 1 hour and reacted at 100 ° C. under reflux for 2 hours. Thereafter, the reaction vessel is left to cool in water, and after the aqueous layer separated into the upper layer is no longer turbid, the aqueous layer is removed by decantation, and further heated and stirred until the temperature reaches 170 to 175 ° C. Water was removed.
Next, the temperature was lowered to 100 ° C., 234 g of butyl cellosolve was added to completely dissolve the polycondensate, 234 g of pure water was added, and when the temperature in the system dropped to 50 ° C., N, N-diethyl 1 mol (117 g) of ethanolamine was added, and 1 mol (81.1 g) of an aqueous formaldehyde solution was added dropwise thereto at 50 ° C. over about 1 hour. Furthermore, the temperature was raised to 80 ° C., and the reaction was continued with stirring for about 3 hours to obtain a cationic phenol polycondensate (B3).

(2−3)金属化合物(C)
C1:炭酸ジルコニウムアンモニウム
C2:ヘキサフルオロジルコニウム酸
(2-3) Metal compound (C)
C1: ammonium zirconium carbonate C2: hexafluorozirconic acid

(2−4)金属化合物(D)
D1:酸化リチウム
D2:硝酸マグネシウム
D3:酸化マグネシウム
D4:アルミニウムアセチルアセトネート
D5:フッ化カルシウム
D6:硝酸コバルト
D7:硝酸ニッケル
D8:炭酸ニッケル
D9:硝酸ストロンチウム
D10:酸化モリブデン
D11:メタタングステン酸アンモニウム
D12:酸化セリウム
D13:酸化亜鉛
D14:亜鉛アセチルアセトネート
D15:炭酸マンガン
D16:酸化マンガン
(2-4) Metal compound (D)
D1: lithium oxide D2: magnesium nitrate D3: magnesium oxide D4: aluminum acetylacetonate D5: calcium fluoride D6: cobalt nitrate D7: nickel nitrate D8: nickel carbonate D9: strontium nitrate D10: molybdenum oxide D11: ammonium metatungstate D12 : Cerium oxide D13: Zinc oxide D14: Zinc acetylacetonate
D15: Manganese carbonate D16: Manganese oxide

(2−5)酸成分(E)
E1:フッ化水素酸
E2:リン酸
E3:硝酸
E4:クエン酸
E5:シュウ酸
(2−6)バナジウム化合物(F)
F1:メタバナジン酸アンモニウム
F2:バナジウムアセチルアセトネート
F3:リン酸バナジウム
F4:オキシ硫酸バナジウム
(2-5) Acid component (E)
E1: Hydrofluoric acid E2: Phosphoric acid E3: Nitric acid E4: Citric acid E5: Oxalic acid (2-6) Vanadium compound (F)
F1: ammonium metavanadate F2: vanadium acetylacetonate F3: vanadium phosphate F4: vanadium oxysulfate

(2−7)シランカップリング剤(G)
G1:ビニルトリメトキシシラン
G2:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
G3:N−(β−アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン
G4:γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
(2-7) Silane coupling agent (G)
G1: Vinyltrimethoxysilane G2: γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane G3: N- (β-aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane G4: γ-aminopropyltriethoxysilane

(3)処理方法
(3−1)脱脂
日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤パルクリーン364S(20g/L建浴、60℃、10秒スプレー、スプレー圧0.5kg/cm2)で素材を脱脂した後、スプレー水洗を10秒行った。
(3−2)塗布及び乾燥
I:固形分濃度10質量%に調整した金属表面処理剤(媒体:水)を乾燥質量が700mg/m2になるようにバーコート塗布し、80℃(PMT:到達板温)で乾燥した。
II:固形分濃度16質量%に調整した金属表面処理剤(媒体:水)を乾燥質量が1000mg/m2になるようにバーコート塗布し、150℃(PMT)で乾燥した。
(3) Treatment method (3-1) Degreasing
The material was degreased with Nippon Parkerizing Co., Ltd. alkali degreasing agent Pulclean 364S (20 g / L building bath, 60 ° C., 10 seconds spray, spray pressure 0.5 kg / cm 2 ), followed by spray water washing for 10 seconds.
(3-2) Application and drying
I: A metal surface treatment agent (medium: water) adjusted to a solid content concentration of 10% by mass was applied by bar coating so that the dry mass was 700 mg / m 2 and dried at 80 ° C. (PMT: ultimate plate temperature).
II: A metal surface treatment agent (medium: water) adjusted to a solid content concentration of 16% by mass was applied by bar coating so that the dry mass was 1000 mg / m 2 and dried at 150 ° C. (PMT).

(4)評価方法
以下の評価において、□以上は実用性があると解される。
(4−1)耐食性
実施例、比較例において作製した処理板試料について、無加工(平面部)、NTカッターで素地到達までクロスカットしたもの(クロスカット部)、エリクセン7mm押し出し加工したもの(加工部)について、耐食性試験を行った。評価方法は次の通りである。
(平面部)塩水噴霧試験法JIS−Z−2371に基づき塩水噴霧360時間後の白錆発生面積を求め評価した。
評価基準:白錆発生面積
◎1%未満、○1%以上〜5%未満、□5%以上〜10%未満、△10%以上〜30%未満、×30%以上〜50%未満、××50%以上。
(クロスカット部)塩水噴霧試験法JIS−Z−2371に基づき塩水噴霧360時間後の白錆発生状況を肉眼で評価した。
評価基準:白錆発生状況 ◎ほとんど錆なし、○クロスカット部に白錆が発生していない部分が多い、△クロスカット部の全てが白錆になっているが、流れ錆なし、×クロスカット部から流れ錆が発生。
(加工部)塩水噴霧試験法JIS−Z−2371に基づき塩水噴霧360時間後の白錆発生状況を肉眼で評価した。
評価基準:白錆発生状況 ◎ほとんど錆なし、○加工部に白錆が発生していない部分が多い、△加工部の全てが白錆になっているが、流れ錆なし、×加工部から流れ錆が発生。
(4) Evaluation method In the following evaluation, it is understood that □ or more is practical.
(4-1) Corrosion resistance About the processed plate samples prepared in Examples and Comparative Examples, non-processed (planar part), cross-cut to reach the substrate with an NT cutter (cross-cut part), Erichsen 7 mm extruded (processed) Part) was subjected to a corrosion resistance test. The evaluation method is as follows.
(Plane) Based on the salt spray test method JIS-Z-2371, the white rust generation area after 360 hours of salt spray was determined and evaluated.
Evaluation criteria: White rust generation area ◎ <1%, ○ 1% to less than 5%, □ 5% to less than 10%, △ 10% to less than 30%, × 30% to less than 50%, XX 50% or more.
(Cross cut part) Based on the salt spray test method JIS-Z-2371, the occurrence of white rust after 360 hours of salt spray was evaluated with the naked eye.
Evaluation criteria: White rust occurrence status ◎ Almost no rust, ○ There are many parts where no white rust is generated in the cross cut part, △ All of the cross cut part is white rust, but there is no flow rust, × cross cut Rust occurs from the part.
(Processing part) Based on the salt spray test method JIS-Z-2371, the occurrence of white rust after 360 hours of salt spray was evaluated with the naked eye.
Evaluation criteria: White rust occurrence status ◎ Almost no rust, ○ Many white rust is not generated in the processed part, △ All of the processed part is white rust, but there is no flow rust, × flowing from the processed part Rust is generated.

(4−2)耐アルカリ性
処理板試料に、日本パーカライジング(株)製アルカリ脱脂剤パルクリーン364Sを20g/L水に建浴し65℃に調整した脱脂剤水溶液を5分間スプレーし、水洗した後、80℃で乾燥した。この板について、上記(4−1)に記載した条件、評価法で耐食性を評価した。
(4−3)耐黒変性
処理板試料を温度70℃、湿度95%雰囲気に12日間放置した後、外観を肉眼で観察し評価した。
評価基準:◎白錆発生なし、黒変なし、○白錆発生なし、黒変僅かにあり、△白錆発生あり、黒変僅かにあり、×白錆発生あり、黒変かなりあり。
(4−4)耐黄変性
処理板試料を温度250℃雰囲気に2時間放置した後、外観を肉眼で観察し評価した。
評価基準:◎変色なし、○僅かに黄変、△全面黄変、×全面黄褐色。
(4-2) Alkali resistance After spraying a treated plate sample with an aqueous degreasing agent adjusted to 65 ° C. with an alkaline degreasing agent Parklean 364S manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. in 20 g / L water, and washed with water. And dried at 80 ° C. About this board, corrosion resistance was evaluated by the conditions and evaluation methods described in (4-1) above.
(4-3) Blackening resistance After the treated plate sample was left in an atmosphere of 70 ° C. and 95% humidity for 12 days, the appearance was observed and evaluated with the naked eye.
Evaluation criteria: No white rust, no black change, no white rust, black change slightly, Δ white rust occurrence, black change slightly, x white rust occurrence, black change considerably.
(4-4) Yellowing resistance After the treated plate sample was left in a 250 ° C. atmosphere for 2 hours, the appearance was observed and evaluated with the naked eye.
Evaluation criteria: ◎ No discoloration, ○ Slightly yellow, △ Whole yellowing, × Whole tan.

実施例1〜109及び比較例1〜6の金属表面処理剤の組成及び処理方法を表1〜6に、試験評価結果を表7〜10に示す。表7〜10から明らかなように、本発明の金属表面処理剤を用いて形成された皮膜を有する実施例1〜50及び52〜109の金属材料は耐食性、耐アルカリ、耐黒変性及び耐黄変性が良好で、有害なクロムを含んでいないため安全性が高く、平面部、クロスカット部、加工部のいずれもクロメート処理と同等以上の優れた耐食性を有していることが判る。また、(A)/(B)の比が(B)リッチである実施例51の金属材料は耐黄変性は劣っていたが、耐食性、耐アルカリ及び耐黒変性は優れていた。   Tables 1 to 6 show the compositions and processing methods of the metal surface treatment agents of Examples 1 to 109 and Comparative Examples 1 to 6, and Tables 7 to 10 show the test evaluation results. As is clear from Tables 7 to 10, the metal materials of Examples 1 to 50 and 52 to 109 having coatings formed using the metal surface treatment agent of the present invention have corrosion resistance, alkali resistance, blackening resistance and yellow resistance. It can be seen that since the modification is good and does not contain harmful chromium, the safety is high, and the flat part, the crosscut part, and the processed part all have excellent corrosion resistance equivalent to or better than the chromate treatment. Further, the metal material of Example 51 in which the ratio (A) / (B) was rich in (B) was inferior in yellowing resistance, but was excellent in corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance.

また、実施例同士の比較に関しても、任意成分である酸成分(E)を配合した金属表面処理剤で処理した実施例7、13及び4の金属材料はそれぞれ対応する酸成分(E)を配合しなかった金属表面処理剤で処理した実施例19、20及び22の金属材料に比し、耐食性、耐アルカリ性及び耐黒変性が優れていた。また、任意成分であるバナジウム化合物(F)を配合した金属表面処理剤で処理した実施例24の金属材料は対応するバナジウム化合物(F)を配合しなかった金属表面処理剤で処理した実施例36の金属材料に比し、耐食性及び耐アルカリ性が優れていた。また、シランカップリング剤(G)を配合した金属表面処理剤で処理した実施例52〜77の金属材料、シリル変性したカチオン性ウレタン樹脂(A)を配合した金属表面処理剤で処理した実施例78〜93の金属材料、シリル変性したカチオン性ウレタン樹脂(A)及びシランカップリング剤(G)を配合した金属表面処理剤で処理した実施例94〜109の金属材料は、平面部の耐食性及び耐アルカリ性が他の実施例の金属材料に比し優れており、組合せによってはクロスカット部や加工部の耐食性及び耐アルカリ性も他の実施例の金属材料に比し優れていた。   Moreover, also about the comparison between Examples, the metal material of Example 7, 13 and 4 processed with the metal surface treating agent which mix | blended the acid component (E) which is an arbitrary component respectively mix | blends the corresponding acid component (E). The corrosion resistance, alkali resistance and blackening resistance were superior to those of the metal materials of Examples 19, 20 and 22 treated with the metal surface treatment agent that was not. Moreover, the metal material of Example 24 processed with the metal surface treating agent which mix | blended the vanadium compound (F) which is an arbitrary component is Example 36 processed with the metal surface treating agent which did not mix | blend a corresponding vanadium compound (F). Compared to these metal materials, the corrosion resistance and alkali resistance were excellent. Moreover, the metal material of Examples 52-77 processed with the metal surface treating agent which mix | blended the silane coupling agent (G), The example processed with the metal surface treating agent which mix | blended the silyl modified cationic urethane resin (A) The metal materials of Examples 94 to 109 treated with a metal surface treatment agent containing 78 to 93 metal material, a silyl-modified cationic urethane resin (A) and a silane coupling agent (G) have Alkali resistance was superior to the metal materials of the other examples, and depending on the combination, the corrosion resistance and alkali resistance of the crosscut part and the processed part were also superior to the metal materials of the other examples.

他方、皮膜がカチオン性ウレタン樹脂(A)を含まない比較例1の金属材料、皮膜が本発明の金属表面処理剤の必須成分であるカチオン性フェノール系重縮合物(B)を含まない比較例2の金属材料、皮膜がジルコニウム化合物(C)を含まない比較例3の金属材料、及び(A)/(B)の比が本発明の範囲を外れる比較例5の金属材料は耐食性、耐アルカリ性、耐黒変性及び耐黄変性のすべてにおいて明らかに劣っていた。また、皮膜が金属化合物(D)(すなわち、Li、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D))を含まない比較例4の金属材料は耐黒変性が不十分であった。また、クロメート(ジンクロム3360H)処理した比較例6の金属材料は、特に耐アルカリ性が劣っていた。   On the other hand, the metal material of the comparative example 1 whose film does not contain the cationic urethane resin (A), and the comparative example where the film does not contain the cationic phenol polycondensate (B) which is an essential component of the metal surface treatment agent of the present invention. The metal material of No. 2, the metal material of Comparative Example 3 in which the coating does not contain the zirconium compound (C), and the metal material of Comparative Example 5 in which the ratio of (A) / (B) is outside the scope of the present invention are corrosion resistance and alkali resistance. It was clearly inferior in all of blackening resistance and yellowing resistance. Further, the film contains a metal compound (D) (that is, a compound (D) containing at least one metal selected from Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce and Mo). The metal material of Comparative Example 4 that does not contain) has insufficient blackening resistance. Further, the metal material of Comparative Example 6 treated with chromate (zinc chromium 3360H) was particularly inferior in alkali resistance.

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Claims (15)

カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂(A)(以下、カチオン性ウレタン樹脂(A)という)、フェノール系化合物とアルデヒド類との重縮合物であってカチオン性のもの(B)(以下、カチオン性フェノール系重縮合物(B)という)、ジルコニウム化合物(C)、及びLi、Mg、Al、Ca、Mn、Co、Ni、Zn、Sr、W、Ce及びMoから選ばれる少なくとも1種の金属を含有する化合物(D)(以下、金属化合物(D)という)を水性媒体に配合してなる金属表面処理剤。 Cationic water-soluble or water-based emulsion urethane resin (A) (hereinafter referred to as cationic urethane resin (A)), a polycondensation product of a phenolic compound and an aldehyde and a cationic one (B) (hereinafter referred to as A cationic phenol polycondensate (B)), a zirconium compound (C), and at least one selected from Li, Mg, Al, Ca, Mn, Co, Ni, Zn, Sr, W, Ce and Mo. A metal surface treatment agent comprising a metal-containing compound (D) (hereinafter referred to as a metal compound (D)) in an aqueous medium. 無機酸及び有機酸から選ばれる少なくとも1種の酸成分(E)(以下、酸成分(E)という)を配合した請求項1記載の金属表面処理剤。 The metal surface treating agent according to claim 1, wherein at least one acid component (E) selected from an inorganic acid and an organic acid (hereinafter referred to as an acid component (E)) is blended. バナジウム化合物(F)を配合した請求項1又は2記載の金属表面処理剤。 The metal surface treating agent of Claim 1 or 2 which mix | blended the vanadium compound (F). シランカップリング剤(G)を配合した請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The metal surface treating agent according to any one of claims 1 to 3, wherein a silane coupling agent (G) is blended. シランカップリング剤(G)がアミノ基を有するシランカップリング剤及びエポキシ基を有するシランカップリング剤から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The metal surface treatment agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the silane coupling agent (G) is at least one selected from a silane coupling agent having an amino group and a silane coupling agent having an epoxy group. . カチオン性ウレタン樹脂(A)がシリル変性した、カチオン性の水溶性もしくは水系エマルジョンウレタン樹脂である請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The metal surface treating agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the cationic urethane resin (A) is a cationic water-soluble or water-based emulsion urethane resin modified with silyl. カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との配合比率が、固形分質量比として、(A):(B)=99:1〜1:99である請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The blending ratio of the cationic urethane resin (A) to the cationic phenol polycondensate (B) is (A) :( B) = 99: 1 to 1:99 as a solid content mass ratio. The metal surface treating agent of any one of -6. カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との配合比率が、固形分質量比として、(A):(B)=99:1〜50:50である請求項1〜7のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The blending ratio of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B) is (A) :( B) = 99: 1 to 50:50 as a solid content mass ratio. The metal surface treating agent of any one of -7. ジルコニウム化合物(C)の配合割合が、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分100質量部に対し、ジルコニウムとして0.1〜20質量部である請求項1〜8のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The compounding ratio of the zirconium compound (C) is 0.1 to 20 parts by mass as zirconium with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B). The metal surface treating agent according to any one of claims 1 to 8. 金属化合物(D)の配合割合が、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分100質量部に対し、該金属として0.01〜10質量部である請求項1〜9のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The compounding ratio of the metal compound (D) is 0.01 to 10 parts by mass as the metal with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B). The metal surface treating agent according to any one of claims 1 to 9. 酸成分(E)の配合割合が、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分100質量部に対し、水を含まない酸成分そのものとして1〜30質量部である請求項1〜10のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The mixing ratio of the acid component (E) is 1 to 30 as the acid component itself containing no water with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B). It is a mass part, The metal surface treating agent of any one of Claims 1-10. バナジウム化合物(F)の配合割合が、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分100質量部に対し、バナジウムとして0.01〜20質量部である請求項1〜11のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The compounding ratio of the vanadium compound (F) is 0.01 to 20 parts by mass as vanadium with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B). The metal surface treating agent according to any one of claims 1 to 11. シランカップリング剤(G)の配合割合が、カチオン性ウレタン樹脂(A)とカチオン性フェノール系重縮合物(B)との合計固形分100質量部に対し、固形分として0.5〜30質量部である請求項1〜12のいずれか1項に記載の金属表面処理剤。 The blending ratio of the silane coupling agent (G) is 0.5 to 30 mass as a solid content with respect to 100 mass parts of the total solid content of the cationic urethane resin (A) and the cationic phenol polycondensate (B). The metal surface treatment agent according to claim 1, wherein the metal surface treatment agent is a part. 金属材料表面に、請求項1〜13のいずれか1項に記載の金属表面処理剤を塗布した後、乾燥することによって該金属材料表面に皮膜を形成させることを特徴とする金属材料の表面処理方法。 A surface treatment of a metal material, wherein a coating is formed on the surface of the metal material by applying the metal surface treatment agent according to any one of claims 1 to 13 to the surface of the metal material and then drying the coating. Method. 請求項14記載の表面処理方法を用いて形成された皮膜を有する金属材料。
A metal material having a film formed by using the surface treatment method according to claim 14.
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Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008075553A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Nippon Steel Corporation Surface-treated steel sheet
JP2008174807A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Nippon Hyomen Kagaku Kk Chromium-free metal surface treatment liquid
JP2008194839A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Chromium-free surface-treated steel sheet excellent in performance balance
WO2007020762A3 (en) * 2005-08-17 2008-10-16 Nihon Parkerizing Aqueous surface-treating agent for metal material and surface-coated metal material
JP2008303411A (en) * 2007-06-05 2008-12-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Treatment liquid for use in forming insulation film of electromagnetic steel sheet
JP2009120951A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Posco Chromium-free resin solution composition having good alkaline resistance and forming property, method for surface treating steel sheet using the same, and surface-treated steel sheet
JP2010163640A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Nippon Parkerizing Co Ltd Surface treatment liquid for metal, surface treatment method for metal, and metallic material
JP2011032425A (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Kansai Paint Co Ltd Coating composition excellent in corrosion resistance
JP2011038026A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Iwate Industrial Research Center Coating material
JP2012188481A (en) * 2011-03-09 2012-10-04 Kikusui Chemical Industries Co Ltd Paint composition, and metal container applied with the paint composition
US20130084453A1 (en) * 2010-02-26 2013-04-04 Jfe Steel Corporation Surface treatment agent for zinc or zinc alloy coated steel sheet, zinc or zinc alloy coated steel sheet, and method of producing the steel sheet
JP2014074214A (en) * 2012-10-05 2014-04-24 Jfe Steel Corp Electromagnetic steel sheet having insulation coating
CN103966590A (en) * 2014-04-02 2014-08-06 上海大学 Monosilane composited chromate-free passivation liquid and method for passivating galvanized steel wire surface coating
WO2014175194A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 日本パーカライジング株式会社 Substrate treating composition for coated metal plate, plated metal plate subjected to substrate treatment and method for manufacturing said plate, coated and plated metal plate and method for manufacturing said plate
JP2015117433A (en) * 2013-11-14 2015-06-25 日新製鋼株式会社 Chemical conversion liquid and chemical conversion steel plate
JP2018003165A (en) * 2013-11-14 2018-01-11 日新製鋼株式会社 Chemically converted steel sheet
KR20180124770A (en) * 2017-05-11 2018-11-21 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Aqueous metal surface treatment agent, metallic material having film and its manufacturing method
KR20180124771A (en) * 2017-05-11 2018-11-21 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Queous metal surface treatment agent, metallic material having surface treatment layer and its manufacturing method
JP2019518141A (en) * 2016-06-14 2019-06-27 ポスコPosco Solution composition for steel plate surface treatment, zinc-based plated steel plate surface-treated using the same, and method for producing the same
JP2019112644A (en) * 2014-12-26 2019-07-11 ポスコPosco Chrome free coating composition having excellent blackening resistance and corrosion resistance, and surface-treated steel sheet
EP3470549A4 (en) * 2016-06-12 2020-02-19 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Surface treatment agent, enamel steel and part coated with same
CN115397926A (en) * 2020-04-15 2022-11-25 汉高股份有限及两合公司 Anti-blackening coating composition
JP7415160B2 (en) 2020-02-18 2024-01-17 日本製鉄株式会社 Rust prevention treatment liquid and surface treated steel plate

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5342718B2 (en) * 2004-10-26 2013-11-13 日本パーカライジング株式会社 Metal surface treatment agent, surface treatment method of metal material, and surface treatment metal material

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH101789A (en) * 1996-06-13 1998-01-06 Nippon Paint Co Ltd Metallic surface treating agent, treatment and surface treated metallic material
JPH101782A (en) * 1996-06-13 1998-01-06 Nippon Paint Co Ltd Metallic surface treating agent, treatment and surface treated metallic material
JPH1180973A (en) * 1997-09-04 1999-03-26 Nippon Parkerizing Co Ltd Chromate surface treating agent for alminum or aluminum alloy and method for surface treatment
JP2001181860A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface treating agent, surface treatment method for metallic material and surface treated metallic material
JP2002030460A (en) * 2000-05-11 2002-01-31 Nippon Parkerizing Co Ltd Metallic surface treating agent, metallic surface treating method and surface treated metallic material
JP2003013252A (en) * 2001-06-26 2003-01-15 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface-treatment agent, surface treatment method for metal material and surface-treated metal material
JP2003105562A (en) * 2001-09-27 2003-04-09 Nkk Corp Surface treated steel sheet having excellent white rust resistance
JP2004183015A (en) * 2002-11-29 2004-07-02 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface treating agent, metal surface treating method and surface treated metallic material
JP2004210977A (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The Curable resin composition

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH101789A (en) * 1996-06-13 1998-01-06 Nippon Paint Co Ltd Metallic surface treating agent, treatment and surface treated metallic material
JPH101782A (en) * 1996-06-13 1998-01-06 Nippon Paint Co Ltd Metallic surface treating agent, treatment and surface treated metallic material
JPH1180973A (en) * 1997-09-04 1999-03-26 Nippon Parkerizing Co Ltd Chromate surface treating agent for alminum or aluminum alloy and method for surface treatment
JP2001181860A (en) * 1999-12-27 2001-07-03 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface treating agent, surface treatment method for metallic material and surface treated metallic material
JP2002030460A (en) * 2000-05-11 2002-01-31 Nippon Parkerizing Co Ltd Metallic surface treating agent, metallic surface treating method and surface treated metallic material
JP2003013252A (en) * 2001-06-26 2003-01-15 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface-treatment agent, surface treatment method for metal material and surface-treated metal material
JP2003105562A (en) * 2001-09-27 2003-04-09 Nkk Corp Surface treated steel sheet having excellent white rust resistance
JP2004183015A (en) * 2002-11-29 2004-07-02 Nippon Parkerizing Co Ltd Metal surface treating agent, metal surface treating method and surface treated metallic material
JP2004210977A (en) * 2003-01-06 2004-07-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The Curable resin composition

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007020762A3 (en) * 2005-08-17 2008-10-16 Nihon Parkerizing Aqueous surface-treating agent for metal material and surface-coated metal material
WO2008075553A1 (en) * 2006-12-20 2008-06-26 Nippon Steel Corporation Surface-treated steel sheet
JP5363117B2 (en) * 2006-12-20 2013-12-11 新日鐵住金株式会社 Surface-treated steel sheet
US8163391B2 (en) 2006-12-20 2012-04-24 Nippon Steel Corporation Surface treated steel sheet
US20110041958A1 (en) * 2007-01-19 2011-02-24 Nihon Hyomen Kagaku Kabushiki Kaisha Chromium-free solution for treating metal surfaces
JP2008174807A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Nippon Hyomen Kagaku Kk Chromium-free metal surface treatment liquid
US8980016B2 (en) * 2007-01-19 2015-03-17 Nihon Hyomen Kagaku Kabushiki Kaisha Chromium-free solution for treating metal surfaces
JP2008194839A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Sumitomo Metal Ind Ltd Chromium-free surface-treated steel sheet excellent in performance balance
JP2008303411A (en) * 2007-06-05 2008-12-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Treatment liquid for use in forming insulation film of electromagnetic steel sheet
JP2009120951A (en) * 2007-11-13 2009-06-04 Posco Chromium-free resin solution composition having good alkaline resistance and forming property, method for surface treating steel sheet using the same, and surface-treated steel sheet
JP2010163640A (en) * 2009-01-13 2010-07-29 Nippon Parkerizing Co Ltd Surface treatment liquid for metal, surface treatment method for metal, and metallic material
JP2011032425A (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Kansai Paint Co Ltd Coating composition excellent in corrosion resistance
JP2011038026A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Iwate Industrial Research Center Coating material
US20130084453A1 (en) * 2010-02-26 2013-04-04 Jfe Steel Corporation Surface treatment agent for zinc or zinc alloy coated steel sheet, zinc or zinc alloy coated steel sheet, and method of producing the steel sheet
US9512331B2 (en) * 2010-02-26 2016-12-06 Jfe Steel Corporation Surface treatment agent for zinc or zinc alloy coated steel sheet, zinc or zinc alloy coated steel sheet, and method of producing the steel sheet
JP2012188481A (en) * 2011-03-09 2012-10-04 Kikusui Chemical Industries Co Ltd Paint composition, and metal container applied with the paint composition
JP2014074214A (en) * 2012-10-05 2014-04-24 Jfe Steel Corp Electromagnetic steel sheet having insulation coating
WO2014175194A1 (en) * 2013-04-22 2014-10-30 日本パーカライジング株式会社 Substrate treating composition for coated metal plate, plated metal plate subjected to substrate treatment and method for manufacturing said plate, coated and plated metal plate and method for manufacturing said plate
US10450468B2 (en) 2013-04-22 2019-10-22 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Surface treatment composition for coated steel sheet, surface treated plated steel sheet and method of production of same, and coated plated steel sheet and method of production of same
JP2014214315A (en) * 2013-04-22 2014-11-17 日本パーカライジング株式会社 Surface-treating composition for coated steel panel, surface-treated plated sheet steel and manufacturing method thereof, and coated plated sheet steel and manufacturing method thereof
AU2014258487B2 (en) * 2013-04-22 2017-03-30 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Surface treatment composition for coated steel sheet, surface treated plated steel sheet and method of production of same, and coated plated steel sheet and method of production of same
JP2018003165A (en) * 2013-11-14 2018-01-11 日新製鋼株式会社 Chemically converted steel sheet
JP2015117433A (en) * 2013-11-14 2015-06-25 日新製鋼株式会社 Chemical conversion liquid and chemical conversion steel plate
CN103966590A (en) * 2014-04-02 2014-08-06 上海大学 Monosilane composited chromate-free passivation liquid and method for passivating galvanized steel wire surface coating
JP2019112644A (en) * 2014-12-26 2019-07-11 ポスコPosco Chrome free coating composition having excellent blackening resistance and corrosion resistance, and surface-treated steel sheet
EP3470549A4 (en) * 2016-06-12 2020-02-19 Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. Surface treatment agent, enamel steel and part coated with same
JP2019518141A (en) * 2016-06-14 2019-06-27 ポスコPosco Solution composition for steel plate surface treatment, zinc-based plated steel plate surface-treated using the same, and method for producing the same
KR20180124770A (en) * 2017-05-11 2018-11-21 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Aqueous metal surface treatment agent, metallic material having film and its manufacturing method
KR20180124771A (en) * 2017-05-11 2018-11-21 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Queous metal surface treatment agent, metallic material having surface treatment layer and its manufacturing method
KR102388433B1 (en) 2017-05-11 2022-04-19 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Aqueous metal surface treatment agent, metallic material having film and its manufacturing method
KR102388434B1 (en) 2017-05-11 2022-04-19 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 Aqueous metal surface treatment agent, metallic material having surface treatment layer and its manufacturing method
JP7415160B2 (en) 2020-02-18 2024-01-17 日本製鉄株式会社 Rust prevention treatment liquid and surface treated steel plate
CN115397926A (en) * 2020-04-15 2022-11-25 汉高股份有限及两合公司 Anti-blackening coating composition

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